Novedoso Cosechador de Energía de Bajo Costo Basado en un Arreglo de Actuadores Piezoeléctricos

Abstract

En este artículo se presenta el diseño, modelado, fabricación y pruebas de un cosechador de energía proveniente de vibraciones mecánicas, basado en un material piezoeléctrico. Este dispositivo trabaja bajo el principio de transducción piezoeléctrica, es decir que, al deformarse mecánicamente, debido a las vibraciones genera energía eléctrica. El material piezoeléctrico usado en la fabricación fue Zirconato Titanato de Plomo (PZT), y latón como base estructural. Además, se realizaron modelos de elemento finito para predecir la frecuencia del primer modo de vibración del dispositivo, y arreglos experimentales para su validación. La frecuencia de resonancia del modelo numérico y la obtenida experimentalmente (19 Hz) muestran una desviación de 5.03% respectivamente. La potencia generada es de 0.202 mW suficiente para alimentar dispositivos de bajo consumo, tales como calculadoras básicas, relojes de pulsera y transistores, entre otros.

Keywords

• Método de Elemento Finito
• dispositivos de bajo consumo
• vibración
• transductor piezoeléctrico