Uma colhedora de energia de vibração piezo baseado em polímero com uma estrutura de Meshed-Core 3D

Neste estudo, nós fabricada uma estrutura flexível de malha 3D com periódicos vazios usando um método da litografia 3D e aplicá-la a um colector de energia de vibração para diminuir a frequência de ressonância e aumentar a potência de saída. O processo de fabricação principalmente é dividido em duas partes: fotolitos tridimensional para o processamento de uma estrutura de malha 3D e um processo de colagem de filmes piezoelétricos e a estrutura de malha. Com a estrutura de malha flexível fabricada, conseguimos a redução da frequência de ressonância e melhoria da potência de saída, simultaneamente. Partir dos resultados dos testes de vibração, a colhedora de energia de vibração de malha-core-tipo (VEH) exibiu 42,6% tensão de saída maior do que o sólido-core-tipo VEH. Além disso, a malha-core-tipo VEH rendeu 18,7 Hz de frequência de ressonância, 15,8% menor do que o sólido-core-tipo VEH e 24,6 μW de potência de saída, 68,5% maior do que o sólido-core-tipo VEH. A vantagem do método proposto é que uma estrutura complexa e flexível com vazios em três dimensões pode ser relativamente fácil forjada em um curto espaço de tempo pelo método de exposição inclinado. Como é possível reduzir a frequência de ressonância do VEH pela estrutura de malha, uso em aplicações de baixa frequência, tais como dispositivos wearable e eletrodomésticos, pode ser esperado no futuro.