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本實(shí)用新型公開了一種定向海洋監(jiān)測浮標(biāo)能量收集系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括浮標(biāo)內(nèi)部水艙、底部能量捕獲裝置和能量儲(chǔ)存液壓回路，當(dāng)浮標(biāo)在海面上搖晃帶動(dòng)浮標(biāo)水艙結(jié)構(gòu)內(nèi)的海水運(yùn)動(dòng)時(shí)，海水沖擊水艙底部能量捕獲裝置的擺板部件，擺板部件擺動(dòng)帶動(dòng)能量儲(chǔ)存液壓回路中的液壓缸伸縮，通過液壓回路將能量儲(chǔ)存在液壓蓄能機(jī)構(gòu)中，作為浮標(biāo)的儲(chǔ)備能源。當(dāng)浮標(biāo)受海上風(fēng)浪影響朝向角發(fā)生偏轉(zhuǎn)超出設(shè)定值時(shí)，可以將儲(chǔ)存在蓄能器中的能量釋放出來，為浮標(biāo)轉(zhuǎn)向提供動(dòng)力來源，在不同流速流向環(huán)境下實(shí)現(xiàn)浮標(biāo)的定向控制的功能，從而滿足浮標(biāo)在最高四級海況工作條件下的定向通信要求。

一、項(xiàng)目簡介可針對不同環(huán)境，完成震動(dòng)能、壓電能、摩擦電能、光電能、熱能、化學(xué)能、風(fēng)能、電磁能、射頻信號能等能量的收集、存儲(chǔ)，并根據(jù)需要為片上或片外低功耗傳感器提供穩(wěn)定且低噪的輸出能量供給。此外，針對不同的傳感器結(jié)構(gòu)和類型進(jìn)一步提供豐富的接口電路，用來讀取傳感器所產(chǎn)生的感應(yīng)信號。配合低功耗收發(fā)機(jī)模塊，可實(shí)現(xiàn)完整的無線傳感節(jié)點(diǎn)功能。二、特點(diǎn)12345678.電源管理部分靜態(tài)電流可低至 65nA；.整個(gè) ASIC 功耗（包含溫度傳感）不足 1μW；.具有最大功率點(diǎn)追蹤；.匹配最小 16kΩ的厘米級以下壓電片.具有能量收集、存儲(chǔ)和調(diào)整輸出功能；.提供超低噪聲電源供給（10nA-100μA）片上/片外傳感器；.存儲(chǔ)的能量支持 ZigBee、Bluetooth 等低功耗協(xié)議間歇數(shù)據(jù)傳輸；.構(gòu)建平均功耗小于 5μW 的無線傳感節(jié)點(diǎn)。三、市場情況本項(xiàng)目能以超低功耗實(shí)現(xiàn)完整無線傳感節(jié)點(diǎn)，在 IoT、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。四、技術(shù)成熟度此技術(shù)成熟，即將獲得專利授權(quán)，尋求與企業(yè)合作。-- 28 --西安交通大學(xué)國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心五、合作方式聯(lián)合研發(fā) 技術(shù)入股 □轉(zhuǎn)讓授權(quán)（許可） 面議

一、項(xiàng)目簡介可針對不同環(huán)境，完成震動(dòng)能、壓電能、摩擦電能、光電能、熱能、化學(xué)能、風(fēng)能、電磁能、射頻信號能等能量的收集、存儲(chǔ)，并根據(jù)需要為片上或片外低功耗傳感器提供穩(wěn)定且低噪的輸出能量供給。此外，針對不同的傳感器結(jié)構(gòu)和類型進(jìn)一步提供豐富的接口電路，用來讀取傳感器所產(chǎn)生的感應(yīng)信號。配合低功耗收發(fā)機(jī)模塊，可實(shí)現(xiàn)完整的無線傳感節(jié)點(diǎn)功能。二、特點(diǎn)12345678.電源管理部分靜態(tài)電流可低至 65nA；.整個(gè) ASIC 功耗（包含溫度傳感）不足 1μW；.具有最大功率點(diǎn)追蹤；.匹配最小 16kΩ的厘米級以下壓電片.具有能量收集、存儲(chǔ)和調(diào)整輸出功能；.提供超低噪聲電源供給（10nA-100μA）片上/片外傳感器；.存儲(chǔ)的能量支持 ZigBee、Bluetooth 等低功耗協(xié)議間歇數(shù)據(jù)傳輸；.構(gòu)建平均功耗小于 5μW 的無線傳感節(jié)點(diǎn)。三、市場情況本項(xiàng)目能以超低功耗實(shí)現(xiàn)完整無線傳感節(jié)點(diǎn)，在 IoT、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。四、技術(shù)成熟度此技術(shù)成熟，即將獲得專利授權(quán)，尋求與企業(yè)合作。-- 28 --西安交通大學(xué)國家技術(shù)轉(zhuǎn)移中心五、合作方式聯(lián)合研發(fā) 技術(shù)入股 □轉(zhuǎn)讓授權(quán)（許可） 面議

本發(fā)明提供了一種壓電?電磁復(fù)合式振動(dòng)能量收集器及其制備方法，該振動(dòng)能量收集器包括相互堆疊的第一襯底、第二襯底和第三襯底；所述第一襯底、所述第三襯底經(jīng)刻蝕分別形成第一、第二懸臂梁結(jié)構(gòu)，其中所述第一襯底的下表面形成有第一凹槽、所述第一凹槽上方為第一懸臂梁結(jié)構(gòu)，所述第三襯底的上表面形成有第二凹槽、所述第二凹槽下方為第二懸臂梁結(jié)構(gòu)；所述第二襯底的上、下表面相對應(yīng)的位置形成有第三凹槽和第四凹槽，以組裝形成三組不同諧振頻率的拾振結(jié)構(gòu)。通過該制備方法所制備的振動(dòng)能量收集器具有高的能量收集效率、輸出功率和輸出功率密度(W/cm2)，還具有尺寸小、精度高、易于批量制造、制造成本低以及易于小型化的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明涉及振動(dòng)能量收集技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種機(jī)床主軸的振動(dòng)能量收集裝置及方法，該裝置包括能量收集器、機(jī)床主軸、以及主軸箱殼體，所述機(jī)床主軸設(shè)有固定軸承，所述主軸箱殼體包括第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，所述第一側(cè)壁垂直于所述第二側(cè)壁，所述固定軸承的外壁與所述第一側(cè)壁之間設(shè)有支撐架，所述第二側(cè)壁與所述支撐架之間設(shè)有能量收集器，所述能量收集器通過磁致伸縮材料收集所述機(jī)床主軸的振動(dòng)能量，將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成電能，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)床的其他元件供電，節(jié)省了部分外部電源的供給，同時(shí)不影響機(jī)床主軸的正常運(yùn)行，并有利于振動(dòng)的傳遞。

專利名稱：

本發(fā)明提供了一種壓電?電磁復(fù)合式振動(dòng)能量收集器及其制備方法，該能量收集器包括相互堆疊的襯底和背板；所述襯底經(jīng)刻蝕形成懸臂梁結(jié)構(gòu)，其中，所述襯底的下表面形成有凹槽、所述凹槽上方為懸臂梁結(jié)構(gòu)，所述凹槽和所述背板形成腔體，所述腔體內(nèi)設(shè)有永磁體；所述懸臂梁結(jié)構(gòu)的上表面設(shè)置有壓電層，在所述襯底上表面的除了所述懸臂梁結(jié)構(gòu)以外的周邊區(qū)域設(shè)置有第一電感線圈層，所述壓電層與所述第一電感線圈層相絕緣；所述背板的下表面設(shè)置有第二電感線圈層。通過本發(fā)明的制備方法所制備的壓電?電磁復(fù)合式振動(dòng)能量收集器，具有較高的能量收集效率、高的輸出功率和輸出功率密度(W/cm2)；改善了能量收集器的可靠性和使用壽命。

本發(fā)明涉及一種分布式能量收集與智能變形的多功能機(jī)翼。該多功能機(jī)翼的柔性后緣通過拓?fù)鋬?yōu)化進(jìn)行設(shè)計(jì)，并由介電彈性體材料維持其表面形狀，能在變形過程中保持連續(xù)光滑，避免傳統(tǒng)操縱面與機(jī)翼之間的縫隙導(dǎo)致的氣流分離，提高氣動(dòng)效率。同時(shí)，由于機(jī)翼表面連續(xù)，還能夠減少氣動(dòng)噪聲，提高飛行品質(zhì)。

北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心歐陽頎課題組在Nature Physics發(fā)表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網(wǎng)址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達(dá)到同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達(dá)到的最優(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。 振子之間的同步化現(xiàn)象在自然界是非常普遍的現(xiàn)象，許多非線性理論與實(shí)驗(yàn)很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節(jié)律由隨機(jī)的、大噪聲的生化反應(yīng)所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規(guī)律，尤其是同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學(xué)定量生物學(xué)中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實(shí)現(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價(jià)。該研究提出一個(gè)簡單而普適的隨機(jī)理論模型，假設(shè)不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學(xué)反應(yīng)耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產(chǎn)生同步化振蕩的分子振子。在這個(gè)理論模型中，研究者們找到了單分子穩(wěn)定振蕩狀態(tài)的概率密度的解析解，由此計(jì)算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現(xiàn)同步化現(xiàn)象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發(fā)現(xiàn)，若要實(shí)現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)動(dòng)單個(gè)分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當(dāng)外界條件給定能量耗散的大小時(shí)，雖然可以通過調(diào)整模型中的參數(shù)達(dá)到各種不同的同步化效果，但是可以達(dá)到的最優(yōu)的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當(dāng)能量耗散小于一個(gè)臨界值時(shí)（這個(gè)臨界值大于驅(qū)動(dòng)單個(gè)分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達(dá)到的最優(yōu)同步化效果越好。該結(jié)論具有一定的普適性。隨后研究者在藍(lán)藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗(yàn)了該理論，驗(yàn)證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實(shí)需要額外的能量來實(shí)現(xiàn)同步化。 北京大學(xué)物理學(xué)院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠(yuǎn)勝博士。