Diseño de transductor piezoeléctrico para generación de potencia eléctrica

Resumen

Al trabajar en alternativas para aprovechar y transformar diferentes formas de energía de una manera limpia y eficiente, se considera el fenómeno piezoeléctrico, el cual permite la recolección de energía que comúnmente se desperdicia. Por ejemplo, la piezoelectricidad facilita la recolección de energía derivada del peso descargado por los humanos cuando se camina sobre una superficie acondicionada con transductores piezoeléctricos. Sin embargo, la tecnología en este campo siempre ha avanzado en la dirección opuesta, es decir, se ha trabajado en la conversión de energía eléctrica en vibraciones para diferentes aplicaciones, pero no lo contrario. En este trabajo, se considera el diseño de la estructura del material para un dispositivo piezoeléctrico de baja frecuencia de resonancia para la captura de electricidad. El propósito de este dispositivo es la transformación eficiente de la energía mecánica en energía eléctrica, por esta razón el diseño de su configuración considera una frecuencia de resonancia de menos de 100 kHz. Para esto, se establecieron las características de las dimensiones del área y su relación con el espesor de acuerdo con el material depositado y el rendimiento de acuerdo con el impacto proyectado. Además, la selección del sustrato se consideró de acuerdo con los requisitos de fractura, teniendo en cuenta la magnitud de carga mecánica al transductor.