维度网讯，利莫瑞克大学（University of Limerick, UL）博士生伊布努·陶凡（Ibnu Taufan）正在研究如何利用工业设备产生的振动为物联网传感器供电，以减少电池浪费和对电网的依赖。这项研究的灵感，部分源于他童年时对印尼最长桥梁苏拉马都大桥漫长建设期的疑问。

陶凡在泗水理工学院（Institut Teknologi Sepuluh Nopember）攻读工程物理时，讲师通过解析著名的塔科马大桥（Tacoma Bridge）因共振坍塌案例，让他理解了桥梁振动背后的物理原理，这进一步激发了他对振动研究的热情。完成本科学位后，他在印尼一家泵制造公司从事产品与开发工程师工作，专注于振动信号用于机器健康监测以及通过振动控制减少结构过度运动。

几年后，陶凡获得机会前往利莫瑞克大学攻读振动能量采集方向的博士学位。这一新方向的目标并非减少不适振动，而是从机器环境中收集废振动并将其转化为电能，以可持续地为工业4.0应用中的物联网传感器供电。他的博士研究课题是开发一种新型宽带压电振动能量采集器（PVEH），用于为预防性维护和性能优化的传感器供电。

陶凡解释说，工业界目前依赖电池或电网为监测传感器供电，这在偏远地区成本高昂且不可持续。他开发的PVEH设备可从机器自身收集环境振动，实现无电池运行。这项技术的价值在于减少电池生产与废弃过程中产生的重金属污染，以及免除为数千个远程传感器铺设电网的高昂成本。

陶凡用“舞动现象”来比喻其研究中的共振原理。他将结构比作一个人，外部振动源比作音乐。当外部振动频率与结构的固有频率匹配时，结构会像听到喜欢音乐的人一样“跳舞”，这种共振可导致高功率输出。在他的研究中，需要设计采集器，使其固有频率与机器的运行频率相似，从而从机器的“舞动”中获得电能，为物联网传感器供电。

陶凡认为，振动能量采集（VEH）技术未来将在工业4.0中扮演重要角色。维护工程师无需再手动监测机器或更换传感器电池；在铁路行业，过往列车产生的振动可为监测铁路状况的物联网传感器供电，避免旅行中断。不过他也指出，VEH目前尚无法完全取代智能手表这类小型设备中的电池，因为在小体积内实现低频共振仍是一个待解决的挑战。陶凡计划在完成博士学业后留在学术界，继续从事振动相关的教学与研究。

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