改变游戏规则的新型声控传感器可以节省数百万块电池

传感器的较新变体应该能够区分多达 12 个不同的单词，例如标准的机器命令，如“开”、“关”、“上”和“下”。与手掌大小的原型相比，新版本也要小得多——大约是缩略图的大小——研究人员的目标是进一步将它们小型化。

不含问题物质的超材料

传感器就是所谓的超材料：赋予传感器特殊性能的不是所使用的材料，而是结构。“我们的传感器完全由硅胶制成，不像传统的电子传感器那样含有有毒重金属或任何稀土，”Serra-Garcia说。

该传感器由数十个相同或结构相似的板组成，这些板通过细小的条相互连接。这些连接杆的作用就像弹簧一样。研究人员使用计算机建模和算法来开发这些微结构板的特殊设计，并研究如何将它们相互连接。弹簧决定了特定声源是否使传感器运动。

监控基础结构

这些无电池传感器的潜在用例包括地震或建筑物监测。例如，当建筑物出现具有正确声音或波浪能量的裂缝时，它们可以进行记录。

人们还对用于监测退役油井的无电池传感器感兴趣。气体可以从钻孔中的泄漏中逸出，产生特有的嘶嘶声。这种机械传感器可以检测到这种嘶嘶声并触发警报，而无需持续消耗电力 – 使其便宜得多，需要的维护也少得多。

用于医疗植入物的传感器

Serra-Garcia 还看到了在人工耳蜗等医疗设备中的应用。这些聋人假肢需要一个永久的电源来处理电池的信号。它们的电源位于耳后，没有空间放置大型电池组。这意味着此类设备的佩戴者必须每十二小时更换一次电池。这种新型传感器还可用于连续测量眼压。“眼睛中没有足够的空间来放置带有电池的传感器，”他说。

“工业界对零能耗传感器也非常感兴趣，”Serra-Garcia补充道。他不再在ETH工作，而是在荷兰的公共研究机构AMOLF工作，他和他的团队正在那里改进机械传感器。他们的目标是到 2027 年推出一个可靠的原型。“如果到那时我们还没有设法吸引任何人的兴趣，我们可能会找到自己的创业公司。