能量收集是一种绿色技术，可以捕获(或“收集”)浪费的能量并将其转化为电能。我们周围无处不在的振动是能量收集的有希望的来源之一。特别是，振动能量收集最近作为下一代电源技术引起了广泛关注，因为它可以持续发电，不受天气或地形条件的影响。
韩国标准与科学研究院(KRISS)开发了一种超材料，可以捕获和放大小区域内的微振动。这一创新有望提高能量收集的功率输出，将浪费的振动能量转化为电能，并加速其商业化。该论文发表在《机械系统与信号处理》杂志上。
能量收集是指将热、光和振动等浪费的能量转化为电能的技术。虽然利用阳光作为能源的太阳能发电被广泛使用，但它存在输出不稳定以及无法在某些天气和地形条件下发电等限制。
相比之下，利用无处不在的振动作为能源，可以不受周围环境限制地稳定发电。这就是为什么振动能量收集作为物联网(IoT)传感器的未来电源而持续受到关注的原因，这些传感器需要24/7的恒定电源，而可穿戴医疗设备需要实时测量血压和血糖水平。
阻碍振动能量收集的主要问题是其功率输出较低且生产成本较高，因此不适合实际应用。虽然产生的功率与收集的振动幅度成正比，但我们日常生活中遇到的大多数振动都很小。为了克服这一重大问题，应在暴露于相对较大振动的多个位置安装大量转换设备，例如压电元件。
KRISS开发的超材料可以捕获并积累微振动，并将其放大45倍以上。相对于所使用的少量压电元件，这可以产生大规模电力。通过使用开发的超材料进行振动收集，研究团队成功地在单位面积上产生了比传统技术多四倍以上的电力。
特别是，新开发的超材料具有薄而扁平的结构，大小与成人的手掌差不多，因此可以轻松附着在任何发生振动的表面上。由于其结构可以轻松修改以适合要附着的物体，因此其应用范围非常广泛，从检查高层建筑或大型桥梁损坏情况的诊断传感器到监测个人健康状况的小型生物传感器。
KRISS声学、超声波和振动计量组高级研究员LeeHyungJin表示：“这项研究是世界上第一个成功利用暂时捕获振动的表面超材料积累和放大振动的研究。”
无损计量组高级研究员SeungHongMin也表达了他的兴趣，他评论说：“超材料可用于开发下一代高精度、高灵敏度的传感器，通过大幅放大传统传感器难以测量的超细微振动。”
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