Mikroharvester piezoelektryczny do pozyskiwania energii

• Autorzy: Bokla Nataliia , Klymkovych Tamara , Kubiak Andrzej , Bernacki Łukasz , Lisik Zbigniew

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2024.7.3

Warianty tytułu

EN

Piezoelectric microstructure for energy harvesting

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki prac poświęconych opracowaniu, realizacji i charakteryzacji mikroharvestera przeznaczonego do konwersji energii cieplnej w energię elektryczną. Elementy składowe mikroharvesterów, wykonane za pomocą techniki obróbki laserowej podłoży krzemowych, pozwoliły na złożenie struktur prototypowych i obserwację skutecznej generacji impulsów elektrycznych na dedykowanym stanowisku pomiarowym odzwierciedlającym potencjalne warunki pracy struktury mikroharvestera.

EN

The paper presents the results of work devoted to the development, implementation and characterization of a microharvester intended for the conversion of thermal energy into electricity. The components of microharvesters, made using laser processing of silicon substrates, allowed the assembly of prototype structures and the observation of the effective generation of electric pulses at a dedicated measurement station reflecting the potential operating conditions of the structure. (Piezoelectric microstructure for energy harvesting).

Słowa kluczowe

PL

pozyskiwanie energii; przetwornik piezoelektryczny; mikroobróbka laserowa

EN

energy harvesting; piezoelectric transducer; laser micromachining

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 65, Nr 7
• Strony: 12--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bokla Nataliia

• Politechnika Łódzka, Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych

autor

Klymkovych Tamara

• Politechnika Łódzka, Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych

autor

Kubiak Andrzej

• Politechnika Łódzka, Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych

autor

Bernacki Łukasz

• Politechnika Łódzka, Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych

autor

Lisik Zbigniew

• Politechnika Łódzka, Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych

Bibliografia

• [1] Pawar O. Y., Patil S. L., Redekar R. S., Patil S. B., Lim S., Tarwal N. L., Strategic Development of Piezoelectric Nanogenerator and Biomedical Applications, Applied Sciences, 13 (2023), n.2891, 1-2.
• [2] Brusa E., Carrera A., Delprete C. A., Review of Piezoelectric Energy Harvesting: Materials, Design, and Readout Circuits, Actuators 12 (2023), n.457, 1-29.
• [3] Maamer B., Boughamoura A., Fath El-Bab A. M. R., Francis L. A., Tounsi F., A review on design improvements and techniques for mechanical energy harvesting using piezoelectric and electromagnetic scheme, Energy Conversion and Management 199 (2019), n.111973, 1-23.
• [4] Carneiro P., Soares dos Santos M. P., Rodrigues A., Ferreira J A. F., Simoes J., et al., Electromagnetic energy harvesting using magnetic levitation architectures: A review, Appl Energy, 260 (2020), n.10, 1-50.
• [5] https://www.eenewseurope.com/en/thermoelectric-energy-harvesting-on-steep-rise/ - dostęp III.2024
• [6] Covaci C., Gontean A., Piezoelectric energy harvesting solutions: A review, Sensors (Switzerland) 20 (2020), n.3512, 1-37.
• [7] Sharma S., Kumar R., Talha M., Vaish R., Design of spatially varying electrical poling for enhanced piezoelectricity in Pb (Mg1/3Nb2/3)O3–0.35PbTiO3, Int J Mech. Mater Des 17 (2021), n.1, 99-118.
• [8] Kiran R., Kumar A., Sharma S., Kumar R., Vaish R., Deciphering the importance of graded poling in piezoelectric materials: A numerical study, Eng Reports 2 (2020), n.11, 1-14.
• [9] Yang J., Li Z., Xin X., Gao X., Yuan X., Wang Z., et al., Designing electromechanical metamaterial with full nonzero piezoelectric coefficients, Sci Adv 5(2019), n.11, 1-9.
• [10] Zhu G.; Ren P.; Hu J.; Yang J.; Jia Y.; Chen Z.; Ren F.; Gao J., Flexible and Anisotropic Strain Sensors with the Asymmetrical Cross-Conducting Network for Versatile Bio-Mechanical Signal Recognition, ACS Appl. Mater. Interfaces, 13 (2021), n.37, 44925-44934.
• [11] Shabani E., Dowlatshahi S., Abdekhodaie M.J., Laboratory detection methods for the human coronaviruses, Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 40 (2021), n.2, 225-246.
• [12] DeVore A.D.; Wosik J.; Hernandez A.F., The Future of Wearables in Heart Failure Patients, JACC Heart Fail., 7 (2019), n.11, 922-932.
• [13] Rao J.; Chen Z.; Zhao D.; Yin Y.; Wang X.; Yi F., Recent Progress in Self-Powered Skin Sensors, Sensors 1 (2019), n.12, 1-19.
• [14] Promphet N., Ummartyotin S., Ngeontae W., Puthongkham P., Rodthongkum N., Non-invasive wearable chemical sensors in real-life applications, Anal. Chim. Acta, 1179 (2021), n. 338643, 1-18.
• [15] Kamišalić A., Fister I., Turkanović M., Karakatič S., Sensors and Functionalities of Non-Invasive Wrist-Wearable Devices: A Review, Sensors, 18 (2018), n. 6, 1-33.
• [16] Khan Y., Ostfeld A.E., Lochner C.M., Pierre A., Arias A.C., Monitoring of Vital Signs with Flexible and Wearable Medical Devices, Adv. Mater., 2016, 28, 4373-4395.
• [17] Xu C., Li Y., Yang T., Optimization of Non-Uniform Deformation on Piezoelectric Circular Diaphragm Energy Harvester with a Ring-Shaped Ceramic Disk, Micromachines, 11 (2020), n.11, 1-10.
• [18] Likhon M. M., Shawan S. I., Alam M. N. S. B., Siddique S., Characterizing Piezoelectric Properties of PZT-4, PZT-5A, PZT-5J, PZT-7A and Lithium Tantalate Material-based Transducers, In Proceedings of the International Conference on Green Energy, Computing and Sustainable Technology, GECOST 2021, Miri, Malaysia, 7-9 July 2021.
• [19] Soupremanien U., Ollier E., Salamon N., Monfray S., Skotnicki T., An experimental device designed to obtain repeatable condensation peaks in a closed system, WIT Transactions on Ecology and the Environment, 186 (2015), 243-254.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).