Experimentele chip oogst energie uit vele bronnen

Er bestaan wel andere chips die energie putten uit hun omgeving, maar dan gaat het maar om één bron. Het voltage van de zo opgewekte elektriciteit varieert sterk, van 0,02-0,15 volt voor energie uit temperatuurverschillen, tot 5 volt voor energie uit vibraties. Voor elke energiebron zijn daardoor aparte stuurschakelingen nodig . De chip van het MIT kent dat bezwaar niet. Hij kan bovendien zeer snel schakelen tussen de verschillende energiebronnen.

Maximale hoeveelheid energie beschikbaar voor eigenlijke functie

Een van de uitdagingen voor de ontwerpers was om het energiegebruik van de stuurschakeling zelf zo laag mogelijk te houden, om zoveel mogelijk over te houden voor de eigenlijke functie van de chip. Die kan bijvoorbeeld in sensoren voor de hartslag, bloedsuikerspiegel of de spanning op een brug of pijplijn worden toegepast.

De chip bevat een ‘duale’ architectuur om het energieverbruik te drukken. De sensor kan zowel eerder opgeslagen energie (batterij, condensator) gebruiken als energie die de chip direct uit de omgeving haalt. Daardoor is hij efficiënter dan chips die alleen met opgeslagen elektriciteit werken.

Toekomst van batterijloze meetapparatuur komt dichterbij

In de praktijk kan de vinding van het MIT in de toekomst leiden tot chips die zonder batterijen of het lichtnet kunnen werken. Te denken valt aan biomedische apparaten en draadloze meetsystemen op afgelegen of moeilijk bereikbare locaties, zoals sensoren voor de verkeersintensiteit die hun energie halen uit de trillingen die het passerende verkeer op een brug veroorzaakt. De praktische toepasbaarheid is groter dan tot dusver haalbaar was doordat de MIT-chip zijn energie uit diverse bronnen kan halen.

Het onderzoeksteam heeft de nieuwe schakeling beschreven in een artikel in het IEEE Journal of Solid-State Circuits. Tegen betaling (31 dollar) is een PDF verkrijgbaar. Het MIT heeft ook een persbericht over het onderzoek uitgegeven.