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
刚刚
刚刚
1秒前
CDA发布了新的文献求助10
1秒前
luohan完成签到,获得积分10
1秒前
坚定珍发布了新的文献求助10
1秒前
11111111111发布了新的文献求助10
1秒前
无极微光应助腼腆的缘分采纳,获得20
1秒前
葛蓉完成签到,获得积分10
1秒前
mkmimii发布了新的文献求助10
2秒前
求助人员发布了新的文献求助30
3秒前
提拉米苏打完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
香蕉觅云应助心语大王2采纳,获得10
5秒前
田様应助AX采纳,获得30
6秒前
深年完成签到,获得积分10
6秒前
Levy发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
ggbod发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
搜集达人应助帅气yumin采纳,获得10
10秒前
juzi_yugan完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助坚定珍采纳,获得30
10秒前
细心夏瑶完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
搜集达人应助无情访琴采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
99发布了新的文献求助30
13秒前
14秒前
zxt关闭了zxt文献求助
14秒前
wuhu完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
何以故人初完成签到 ,获得积分10
15秒前
juzi_yugan关注了科研通微信公众号
15秒前
run发布了新的文献求助20
16秒前
小二郎应助小丽采纳,获得10
16秒前
16秒前
忘忧完成签到,获得积分10
17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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5589024
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4671817
关于积分的说明 14789701
捐赠科研通 4627219
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532047
邀请新用户注册赠送积分活动 1500655
关于科研通互助平台的介绍 1468382