Onderzoekers aan de Technische Universiteit Eindhoven hebben een piepkleine draadloze temperatuursensor ontwikkeld, die zijn energie op een heel bijzondere manier krijgt. Hij haalt energie uit de radiogolven van het draadloze netwerk waar hij deel van uitmaakt. Daardoor hoeft er geen enkele draad naar de sensor, er hoeft nooit een batterij vervangen te worden.
Eén van de toepassingen van dit soort sensoren zijn slimme gebouwen. De slimme gebouwen van de toekomst zullen vol sensoren zitten om precies in te spelen op de behoeftes van de bewoners, en om zo duurzaam mogelijk te zijn. Denk bijvoorbeeld aan verwarming en licht die alleen aangaan als er iemand in de kamer is. Dat kan eigenlijk alleen als die sensoren draadloos zijn én geen batterijen nodig hebben. Anders zou er enorm veel infrastructuur in het gebouw nodig zijn, of zou het gebouw ‘down’ gaan als de batterijen leeg zijn. Dit volgt uit de berekeningen van TU/e-onderzoeker Hao Gao in zijn proefschrift, waar hij maandag 7 december op promoveert. Hij ontwikkelde daarom een sensor die slechts 2 vierkante millimeter groot is en 1,6 milligram weegt, ongeveer net zoveel als een korrel zand.
Verwerken in verf
Nu heeft de sensor nog een bereik van slechts 2,5 centimeter, te weinig voor veel toepassingen. Doel is om over vijf jaar sensoren te kunnen maken met een bereik van 5 meter. Bij de sensor hoort een speciaal hiervoor ontwikkelde router, met een antenne die gericht radiogolven naar de sensoren stuurt voor energie. Door deze gerichte energie-overdracht verbruikt de router weinig elektriciteit. En ook de sensoren zelf zijn zo gemaakt dat het energieverbruik extreem laag is. Verder werkt de sensor ook onder een laagje verf, stucwerk of beton. Daardoor is hij makkelijk te verwerken in de bouw, bijvoorbeeld door hem met de latex op de muur aan te brengen, vertelt Peter Baltus, TU/e-hoogleraar draadloze technologie.
Niet alleen temperatuur
In de sensor zit onder meer een antenne, die de energie van de router opvangt. Die energie slaat de sensor op, en als er genoeg is, dan gaat de sensor aan, meet de temperatuur, en stuurt een signaal naar de router. Dit signaal heeft een iets andere frequentie, afhankelijk van de gemeten temperatuur. De router kan uit die afwijkende frequentie de gemeten temperatuur afleiden. Deze manier van werken is ook geschikt voor heel veel andere soorten sensoren.
Denk daarbij aan het meten van beweging, licht en vochtigheid. Het toepassingsgebied is enorm, aldus Baltus. Het loopt uiteen van betalingssystemen en draadloze identificatie tot slimme gebouwen en industriële productiesystemen. Duur zal dat niet zijn: bij massaproductie zullen de sensoren zo’n 20 cent per stuk gaan kosten.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
