一种基于聚合物的三维介心结构压电振动能量收割机

在本研究中, 我们利用三维光刻方法制作了具有周期性空隙的柔性三维网格结构, 并将其应用于振动能量收割机, 以降低谐振频率, 提高输出功率。制作过程主要分为两部分: 三维光刻处理三维网格结构, 压电薄膜与网格结构的粘接过程。通过所制作的柔性网格结构, 同时实现了谐振频率的降低和输出功率的提高。从振动试验结果可以证明, 中芯型振动能量收割机 (veh) 的输出电压比固体核型 veh 高42.6。此外, 中芯型 veh 产生 18.7 hz 的谐振频率, 比固芯型 veh 低 15.8%, 输出功率为 24.6μw, 比固芯型 veh 高出68.5。该方法的优点是, 采用倾斜曝光法, 可以相对容易地在短时间内制造出三维空隙的复杂柔性结构。由于可以通过网状结构降低 veh 的谐振频率, 因此预计将来可用于低频应用, 如可穿戴设备和家用电器。