Two-dimensional octagonal phononic crystals for highly dense piezoelectric energy harvesting

能量收集 超材料 材料科学 压电 机械能 数码产品 工作(物理) 带隙 无线 可穿戴计算机 功率(物理) 结构健康监测 能量(信号处理) 可穿戴技术 光电子学 纳米技术 工程物理 电气工程 机械工程 计算机科学 电信 工程类 物理 复合材料 嵌入式系统 量子力学
作者
Choon-Su Park,Yong Chang Shin,Soo-Ho Jo,Heonjun Yoon,Wonjae Choi,Byeng D. Youn,Miso Kim
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:57: 327-337 被引量:114
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2018.12.026
摘要

Piezoelectric energy harvesting at multi-scales has received considerable attention as an attractive powering technology which enables sustainable self-powered operation of small electronics such as wireless sensors. Self-powered wireless sensors for structural health monitoring, biomedical and wearable applications would be great potential applications with high market demand. A key challenge has been insufficient power generation for practical applications, which necessitates a new paradigm in the design of energy harvesting systems. In this work, drastic enhancement of harvesting performance along with energy focusing is demonstrated both analytically and experimentally by introducing metamaterial-based energy harvesting (MEH) systems. Metamaterials, artificially engineered structures, exhibit unique properties including band gap and negative refractive index and thus enable us to manipulate mechanical wave propagations. Wave guide and localization toward a desired position can lead to amplification of harvestable input mechanical energy. In this work, systematic design of two-dimensional octagonal phononic crystals (PnCs) through geometric and band gap optimization process is proposed and followed by experimental demonstration. Energy confinement and localization at the defect of proposed PnCs leads to successful enhancement of harvesting power up to 22.8 times compare to the case without the presence of metamaterial.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
小马甲应助Yu采纳,获得10
1秒前
Maruko_0_发布了新的文献求助10
1秒前
图图应助安详的从波采纳,获得10
1秒前
醉意拥桃枝完成签到 ,获得积分10
1秒前
Frank发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
CipherSage应助瞬间de回眸采纳,获得10
2秒前
完美世界应助jj采纳,获得10
2秒前
潇洒的凌雪完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
彭于彦祖应助Yyyyyy11采纳,获得30
3秒前
3秒前
4秒前
AiQi发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
SireTD完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
学霸扬完成签到,获得积分10
5秒前
nkcyn发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
丘比特应助森距离采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
月皎完成签到,获得积分10
6秒前
英姑应助自由采纳,获得10
7秒前
友好怜珊发布了新的文献求助10
7秒前
李健应助岛err采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助coco采纳,获得10
8秒前
丘比特应助谢灵运采纳,获得10
8秒前
健忘不言发布了新的文献求助10
8秒前
Margot发布了新的文献求助10
8秒前
快冲冲冲发布了新的文献求助10
8秒前
我想静静发布了新的文献求助100
8秒前
9秒前
9秒前
ding应助调皮的勒采纳,获得10
9秒前
科研通AI6应助重要的蓝血采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1200
Holistic Discourse Analysis 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
Using Genomics to Understand How Invaders May Adapt: A Marine Perspective 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5505994
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4601482
关于积分的说明 14476730
捐赠科研通 4535445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2485408
邀请新用户注册赠送积分活动 1468357
关于科研通互助平台的介绍 1440869