تاثیر اثر پیروالکتریکی درمیزان برداشت انرژی محیط توسط مواد پیزوالکتریک

همواره بحث تامین انرژی سنسورها و ترانسدیوسرها با محدودیت هایی همراه بوده است. تامین انرژی به صورت مستقیم، با منبعی جداگانه مشکلاتی نظیر سیم های اتصالی و تعمیر و نگهداری سیستم ها را به همراه دارد. از طرفی دیگر استفاده از باتری ها هم با توجه به طول عمر محدود شان، در برخی موارد امکان پذیر نمی باشد. مجموعه ی این مشکلات، تحقیقات اخیر را به سمت تبدیل مستقیم انرژی محیط به انرژی الکتریکی و ساخت سیستم های بی سیم سوق داده است. از جمله این انرژی ها، انرژی های ارتعاشی و حرارتی محیط است که تبدیل ارتعاشات به انرژی الکتریکی توسط پیزوالکتریک ها، و نیز برداشت انرژی الکتریکی از نوسانات حرارتی به وسیله ی پیروالکتریک ها صورت می گیرد. این دو اخیرا مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در این مقاله روشی نوین برای برداشت انرژی ارائه شده که ترکیبی از دو روش فوق است. ابتدا با فرض وارد شدن نوسانات حرارتی و ارتعاشی سینوسی به سیستم، ماکزیمم توان قابل برداشت و همچنین مقاومت بهینه مربوط به آن برای دو مدار پالس سویچینگ سری و موازی به دست آمده است. سپس با مقایسه این روش، و روش برداشت انرژی از پیزوالکتریک به تنهایی، مشاهده می شود که در شرایط یکسان، میزان ماکزیمم توان برداشتی در حالت ترکیبی، به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت. سپس در بخش دوم مقاله تاثیر سه پارامتر مهم را روی توان بررسی کرده و نهایتا شرایط مناسب برای ماده ی هوشمندی که در این روش نوین می تواند عملکرد بهتری داشته باشد، تحقیق گردیده است.