Ben Dali, O. ; Pondrom, P. ; Sessler, G. M. ; Zhukov, S. ; Seggern, H. von ; Zhang, X. ; Kupnik, M. (2024)
Cantilever-based ferroelectret energy harvesting.
In: Applied Physics Letters, 2020, 116 (24)
doi: 10.26083/tuprints-00027713
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion
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Kurzbeschreibung (Abstract)
We present a vibrational energy harvester with fluorinated ethylene propylene (FEP)-ferroelectrets working in d₃₁ mode. The ferroelectret film consists of two FEP films, fused together to form a parallel tunnel structure with well-defined air gaps. Its dynamic piezoelectric g₃₁ coefficient is 0.7V mN⁻¹. The energy-harvesting device is an air-spaced cantilever arrangement that was produced by the additive manufacturing technique. The device was tested by exposing it to sinusoidal vibrations with an acceleration a, generated by a shaker. The measurement shows a resonance at about 35 Hz and a normalized output power of 320 μW for a seismic mass of 4.5 g at an acceleration of 0.1 g (g is the gravity of the earth). This demonstrates a significant improvement of air-spaced vibrational energy harvesting with ferroelectrets and greatly exceeds previous performance data for polymer cantilever devices.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2024 |
| Autor(en): | Ben Dali, O. ; Pondrom, P. ; Sessler, G. M. ; Zhukov, S. ; Seggern, H. von ; Zhang, X. ; Kupnik, M. |
| Art des Eintrags: | Zweitveröffentlichung |
| Titel: | Cantilever-based ferroelectret energy harvesting |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 13 September 2024 |
| Ort: | Darmstadt |
| Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: | 15 Juni 2020 |
| Ort der Erstveröffentlichung: | Melville, NY |
| Verlag: | AIP Publishing |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Applied Physics Letters |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 116 |
| (Heft-)Nummer: | 24 |
| Kollation: | 5 Seiten |
| DOI: | 10.26083/tuprints-00027713 |
| URL / URN: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/27713 |
| Zugehörige Links: | |
| Herkunft: | Zweitveröffentlichungsservice |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | We present a vibrational energy harvester with fluorinated ethylene propylene (FEP)-ferroelectrets working in d₃₁ mode. The ferroelectret film consists of two FEP films, fused together to form a parallel tunnel structure with well-defined air gaps. Its dynamic piezoelectric g₃₁ coefficient is 0.7V mN⁻¹. The energy-harvesting device is an air-spaced cantilever arrangement that was produced by the additive manufacturing technique. The device was tested by exposing it to sinusoidal vibrations with an acceleration a, generated by a shaker. The measurement shows a resonance at about 35 Hz and a normalized output power of 320 μW for a seismic mass of 4.5 g at an acceleration of 0.1 g (g is the gravity of the earth). This demonstrates a significant improvement of air-spaced vibrational energy harvesting with ferroelectrets and greatly exceeds previous performance data for polymer cantilever devices. |
| Freie Schlagworte: | Energy harvesting, Cantilever, Dielectric materials |
| ID-Nummer: | Artikel-ID: 243901 |
| Status: | Verlagsversion |
| URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-277137 |
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 621.3 Elektrotechnik, Elektronik |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Elektronische Materialeigenschaften 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Mess- und Sensortechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Nachrichtentechnik |
| Hinterlegungsdatum: | 13 Sep 2024 13:40 |
| Letzte Änderung: | 16 Sep 2024 05:35 |
| PPN: | |
| Export: | |
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Verfügbare Versionen dieses Eintrags
- Cantilever-based ferroelectret energy harvesting. (deposited 13 Sep 2024 13:40) [Gegenwärtig angezeigt]
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