A miniaturized toroidal piezoelectric device for monitoring human movement and powering wearable electronics

可穿戴计算机 可穿戴技术 电容器 能量收集 数码产品 计算机科学 电气工程 信号(编程语言) 能量(信号处理) 灵敏度(控制系统) 功率(物理) 电压 压电 物理 电子工程 嵌入式系统 工程类 量子力学 程序设计语言
作者
Chen Chen,Yong Wang
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
卷期号:100 (1): 015975-015975
标识
DOI:10.1088/1402-4896/ad9cfc
摘要

Abstract Wearable micro-energy devices offer the exciting potential to serve as self-powered monitors for human motion and as power sources for wearable electronics. However, challenges persist, particularly in low-frequency energy conversion and multi-dimensional motion monitoring. In this paper, we report a highly stable and durable miniaturized toroidal piezoelectric device (MTPD) to detect and recognize human movement with exceptional sensitivity, while also storing the generated electrical energy in capacitors to power wearable electronics. The system features a PVDF film that oscillates between ring brackets in a contactless manner, enabling it to capture multi-directional body motion and convert it into electrical signals. By incorporating multiple magnets, the system enhances the deformation of the piezoelectric thin film, thereby improving the output voltage. Furthermore, the integration of multi-channel signal fusion within a compact space refines the accuracy of motion recognition algorithms. We have validated the MTPD’s capability to identify arm and leg movements, highlighting its potential for use in human motion detection. Additionally, we demonstrated the system viability to serve as a power source by efficient charging a capacitor within a short period.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
俭朴的靖柔应助dafa采纳,获得10
1秒前
踏实的书包完成签到,获得积分10
2秒前
pzh完成签到 ,获得积分10
2秒前
5秒前
852应助Leofar采纳,获得10
7秒前
桐桐应助憨憨医生采纳,获得10
7秒前
脑洞疼应助lyy采纳,获得10
9秒前
9秒前
WangXiaoze完成签到 ,获得积分10
10秒前
温暖的纲完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
出逃羊咩咩完成签到,获得积分10
14秒前
起始密码发布了新的文献求助10
14秒前
SciGPT应助陈思寒采纳,获得10
15秒前
15秒前
orixero应助高兴紫寒采纳,获得10
16秒前
赘婿应助淡然善斓采纳,获得10
17秒前
Mansis完成签到,获得积分10
18秒前
榕树下发布了新的文献求助10
18秒前
hms发布了新的文献求助10
19秒前
21秒前
21秒前
斯文败类应助Mansis采纳,获得10
23秒前
23秒前
S2639发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
淡然善斓发布了新的文献求助10
27秒前
Sun完成签到,获得积分10
27秒前
lyy发布了新的文献求助10
28秒前
高兴紫寒发布了新的文献求助10
30秒前
Fryanto完成签到,获得积分10
33秒前
科研通AI2S应助否认冶游史采纳,获得10
33秒前
hgzz发布了新的文献求助30
35秒前
lyy完成签到,获得积分10
36秒前
向阳发布了新的文献求助30
37秒前
小蘑菇应助畅快菠萝采纳,获得10
39秒前
壮观溪流完成签到 ,获得积分10
39秒前
40秒前
40秒前
42秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 遗传学 化学工程 基因 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3412827
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3015387
关于积分的说明 8870075
捐赠科研通 2703099
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1482060
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 685108
邀请新用户注册赠送积分活动 679798