滴下衝突を利用した圧電MEMSエナジーハーベスタ

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MSS23020

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門 マイクロマシン・センサシステム研究会

発行日: 2023/06/27

タイトル(英語): Piezoelectric MEMS energy harvester by using collision impact of droplets

著者名: 成田 裕樹(兵庫県立大学),神田 健介(兵庫県立大学),前中 一介(兵庫県立大学)

著者名(英語): Hiroki Narita(UNIVERSITY OF HYOGO),Kensuke Kanda(UNIVERSITY OF HYOGO),Kazusuke Maenaka(UNIVERSITY OF HYOGO)

キーワード: ＭＥＭＳ|エナジーハーベスタ|圧電|ＰＺＴ|液滴衝撃発電|MEMS|energy harvester |piezoelectric|PZT|droplet power generation

要約(日本語): 本研究では，片持ちはりの先端に水滴を衝突させ，はりの減衰振動によって発電する圧電液滴ハーベスタを設計・試作した．弾性層となるはりは，長さ10mm，幅5mm，厚さ20μmのSiに厚さ10μmのPZTをスパッタ成膜した．PZTを8分割し，これらを直列接続し出力電圧を増加させた．また表面に撥水処理を施すことで，純水での滴下実験を可能としている．初期実験では，水滴1粒に対し38.6nJのエネルギーを得た．

要約(英語): Piezoelectric MEMS device generating energy from dumping oscillation attributed to the collision of droplets is proposed in this study. A 10μm-thick PZT thin film is sputtered as an electromechanical coupling material. The PZT thin film is segmented into 8 PZT cells and connected in series to increase the output voltage on a Si cantilever. The cantilever is coated for electrical insulation and hydrophobic properties. Preliminary experiments revealed a 38.6nJ of generative energy per droplet of water.

本誌: 2023年6月30日-2023年7月1日マイクロマシン・センサシステム研究会

本誌掲載ページ: 1-4 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,839 Kバイト