即使物聯網設備變得越來越小，它們仍然需要更多的功率。但是這些智能設備中的大多數都太小了，無法容納電池，電源線可能會限制它們。這促使日本研究人員改進了現有的工具，該工具可以從周圍環境中收集機電能量。
他們的新能量收集器稱為微電子機械系統(MEMS)。它可以利用機械振動和其他環境能量源，將其轉化為微電子設備的電能。
在東京工業大學的研究小組在對MEMS現有設計進一步提高。他們在能量收集系統上的創新性表現出與許多其他類型的電子設備(包括那些具有微型傳感器的電子設備)的更高兼容性。
標準的MEMS能量收集器借助內置駐極體收集環境能量。駐極體是永磁體的電氣對等體，這是由于其內部結構的布置而保持穩定的電能。
除駐極體外，MEMS還具有可調諧電容器和可響應環境力的移動電極。當環境力作用在電極上時，它會促使電容器的電荷開始四處移動。隨之而來的電荷移動產生了足夠的電能，以為越來越多的星際迷航般的智能設備供電。(相關：光與生命：“人造光”會影響人類健康和生產力嗎?)
將MEMS能量收集器分成單獨的芯片
為了使能量收集MEMS能夠按預期工作，其組件和駐極體必須兼容。如果產生駐極體的過程與其余能量收集器的生產方法發生沖突，則其效率將大大降低，因為駐極體的工作原理與MEMS電容器相反。
東京技術大學助理教授大根大輔提出了基于MEMS駐極體的能量收集器的創新設計。過去，所有MEMS器件都安裝在單個芯片中，這導致了設計上的限制。
Yamane將設備分為兩個芯片違反了慣例。一個芯片將包含MEMS可調電容器，而另一個芯片將由駐極體和介電材料組成另一個電容器。
他在一次采訪中說：“這使我們能夠在物理上首次分離MEMS結構和駐極體。”
將MEMS組件和駐極體放在單獨的芯片上，他的團隊可以采用無關的生產工藝，從而提高了單個系統的效率。此外，兩個芯片之間的物理隔離防止了它們不同制造方式之間的破壞性沖突。
能量收集MEMS單元如何通過振動獲取電能
Tokyo Tech設計的駐極體電路顯示固定電容。相比之下，單獨的MEMS可調電容器具有對振動產生反應的彈簧。每當彈簧拉伸時，都會改變所連接電容器的電容。彈簧一旦自身收縮，它將電容器恢復到正常狀態。
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