12180

برداشت انرژي پهن‌باند از مواد پيزوالكتريك

1401

دكتر سلمان ابراهيمي‌نژاد رفسنجاني

خاصيت منحصر به فرد مواد پيزوالكتريك، كاربردهاي گسترده‌اي در حسگرها، اكتوئاتورها، ترانزديوسرها و دستگاه‌هاي بهره‌برداري انرژي را به همراه داشته و فرصت‌هايي را براي برداشت انرژي را فراهم مي كند. مواد پيزوالكتريك در صنعت و فناوري به وفور استفاده مي‌شوند. روز به روز تقاضا براي دستگاه هاي بي سيم كوچك در دنيا رو به افزايش ميباشد و برداشت انرژي پهن باند از مواد پيزوالكتريك از اين نظر اهميت بسيار دارد كه قابليت استفاده از انرژي‌هاي مكانيكي كه تلف ميشوند و تبديل آن به انرژي الكتريكي مفيد را فراهم ميكند.[1] همچنين در مواردي كه از نظر ابعاد و اندازه دستگاه محدوديت‌هايي براي طراحي وجود دارد و يا به دليل عدم امكان تعويض مداوم باتري نياز به حذف آن وجود دارد، انرژي الكتريكي مورد نياز دستگاه توليد مي‌شود. [2]همچنين، بهره‌برداري انرژي پيزوالكتريك از توانايي مواد پيزوالكتريك در تبديل انرژي مكانيكي به الكتريكي به منظور تأمين انرژي براي سنسورها و دستگاه‌هاي الكترونيكي استفاده مي‌شود.[3] در حسگرها، مواد پيزوالكتريك به عنوان عناصر حسگر براي تشخيص و اندازه‌گيري تغييرات فشار، نيرو، شتاب، سرعت و دما استفاده مي‌شوند. در اكتوئاتورها، اين مواد براي توليد حركت مكانيكي به صورت صريح يا به عنوان قطعه‌هاي تنظيمي براي كنترل حركت استفاده مي‌شوند.[4] در اين پژوهش، مواد پيزوالكتريك معرفي شده و برداشت‌كننده‌هاي انرژي پيزوالكتريكي با قابليت پهن‌باند باتوجه به مكانيزم‌ها و ساختارهاي هندسي خود دسته‌بندي مي‌شوند و نوآوري، روش انجام پژوهش و نتايج بدست آمده به اختصار ارائه خواهد شد. نتايج مطالعات و پژوهش‌هاي انجام شده نشان مي‌دهند كه برداشت‌كننده‌هاي انرژي پيزوالكتريك پهن‌باند با قابليت‌هاي نوآورانه از جمله تنظيم خودكار رزونانس و طراحي مكانيكي هوشمند و همچنين برداشت‌كننده‌هاي انرژي پيزوالكتريكي پهن‌باندي كه در طراحي خود از طبيعت و يا اشياء الهام گرفته‌اند، در سال‌هاي اخير مورد توجه بسياري قرار گرفته‌اند و بستري براي مطالعات و محاسبات بر روي برداشت‌كننده‌هاي انرژي پيزوالكتريكي پهن‌باندي كه اين قابليت‌ها را دارند و كاربردهايي كه مي‌توانند در زمينه خودرو داشته باشند را فراهم كرده‌اند.

6/28/2023 12:00:00 AM

79279

1402/04/14