Новый исследовательский отчет IDTechEx «Пьезоэлектрический сбор энергии и датчики 2019-2039» впервые объединяет все эти аспекты. Милливатты или мегаватты: где будет заключаться успех пьезоэлектрических технологий? Почему биологические науки разрабатывают так много автономных датчиков? Можно ли объединить пьезоэлектрические и солнечные технологии для зарядки автомобилей на ходу? Пьезоэлектрические технологии хорошо работают в условиях интенсивного движения; в условиях слабого движения солнечная энергия также показывает хорошие результаты. Как ясно показано в отчете, нам нужно что-то более доступное и менее токсичное, чем традиционный цирконат-титанат свинца. Какие исследователи и стартапы обещают это? Почему новая пьезотронная технология, которая сочетает в себе полупроводниковые и пьезоэлектрические устройства, так привлекательна?
Исследуются новые материалы, устройства, форматы и области применения, включая краски, пленки, широкозонные датчики и генерацию мегаватт. Сбалансированная оценка, основанная на многочисленных новых интервью, представляет как положительные, так и отрицательные аспекты концепции «Пьезоэлектрический сбор энергии и датчики 2019-2039». Это включает в себя трудности с широким внедрением широкополосных пьезоэлектрических преобразователей энергии. Это также означает, что труднодостижимые стандартные преобразователи вибрации хорошо зарекомендовали себя в реальных условиях.
Этот 241-страничный отчет включает в себя исчерпывающее резюме и выводы для тех, у кого мало времени. Представлены десять ключевых выводов, за которыми следуют новые инфографики, содержащие множество данных. Включены одиннадцать прогнозов для соответствующих устройств и рынков пьезоэлектрических преобразователей и датчиков, охватывающие тенденции патентования, популярность и инициаторов. Рынок вибрационной генерации оценивается в целом, и обозначены пути к успеху в пьезоэлектрической генерации. Пьезоэлектрические преобразователи также представлены в контексте всех рынков генерации, классифицированных по размеру до 2029 года.
Глава 2 — это введение. В ней рассматриваются все технологии пьезоэлектрического сбора энергии в контексте. Их параметры и области применения сравниваются с другими методами сбора энергии. Выявляются перспективные усовершенствования, которые позволят сделать пьезоэлектрические преобразователи успешными. Выбор материалов сравнивается попарно с учетом последних разработок. Сравниваются режимы работы и стандарты, а также представлены многофункциональные преобразователи энергии.
В главе 3 подробно рассматриваются теория и основы кристаллографии в применении к проектированию устройств и систем. Это наглядно демонстрируется на примере ряда последних достижений в исследованиях. Представлены новые бессвинцовые морфологии, а также способы достижения широкой полосы пропускания звука и увеличения мощности. Вы узнаете о гибких полимерах и пьезоэлектриках, а также о проектировании систем, включая отказ от батарей.
В главе 4 подробно рассматриваются пьезоэлектрические полимеры для сенсорики и сбора энергии. В главе 5 рассматриваются методы сбора энергии с низким энергопотреблением и пьезоэлектрические датчики в потребительских товарах, здравоохранении и других областях. Рассматриваются пьезоэлектрические флаги, беспроводные датчики, контроллеры и MEMS-устройства. Объясняются проблемы, связанные с тонкопленочными версиями, и приводятся многочисленные примеры перспективных будущих применений.
В главе 6 рассматривается высокоэнергетический пьезоэлектрический сбор энергии с наиболее подробным описанием крупнейших текущих инвестиций в исследования: пьезоэлектрических магистралей. Среди других рассматриваемых объектов и установок — волновая энергия, вращающиеся механизмы и напольные покрытия.
В главе 7 анализируется интеграция с другими устройствами для сбора энергии, включая тканые и эластичные варианты, а также свечи и носимые устройства. В главе 8 подробно рассматриваются пьезоэлектрические датчики: материалы, включая новые разработки, преобразователи, функции, обработка сигналов, преимущества, проблемы и ожидания. Здесь исследуется многофункциональное зондирование, а также множество его применений. В главе 9 представлены профили 54 организаций, занимающихся пьезоэлектрическим зондированием и сбором энергии, от исследований материалов до распространения, на основе новых интервью и последних анонсов конференций.
Автор: д-р Питер Харроп, президент IDTechEx
