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使用压电将声音转换为电能...
1硕士，科学与计算机研究学院，CMR大学，班加罗尔，卡纳塔克邦2 2号科学与计算机研究学院副教授，CMR大学，班加罗尔，卡纳塔克邦，卡纳塔克邦摘要，每天都有能源需求和环境问题的增加，需要可持续的替代方法。噪声污染一直是要担心的话题。因此，我们通过使用压电传感器将其转换为电能来利用噪声或声音。压电传感器使用压电效果将机械能将声波转化为电能。这项技术的潜在应用很多，包括从交通噪音，音乐甚至心跳收获能量。使用了压电能量收集传感器氟化物（PVDF）和锆甲酸铅（PZT）的研究。这些研究中实现的最大功率输出在0.77兆瓦至51.6兆瓦之间变化，具体取决于能量收割机的轮廓和所使用的声源的类型。使用压电传感器进行能源收集具有很大的潜力，可以从环境音源产生可再生能源。关键字：piezoelectric;聚偏二氟；铅锆钛酸铅；可再生能源；环境音源。引言压电材料自19世纪后期以来就以机械应力发电能力而闻名。最近，人们越来越关注使用压电传感器，从包括声波在内的环境机械振动中收集能量。在这项技术的帮助下，有可能提供可再生和可持续的能源，尤其是在噪声污染很高的城市环境中。压电能量收割机背后的基本概念是通过利用压电的材料将机械能（例如声波）转换为电能。当您施加压力（例如声波产生的振动）时，将产生电荷。该电荷可以被捕获并用于电动设备。最近的研究已研究了使用压电传感器从声波收集能量的潜力。这些查询涉及各种元素，例如选择压电材料的选择，能量收割机的构型以及声波的特征，涵盖了频率和振幅。这项研究的目的是微调压电能量收割机的设计以适合特定应用，例如从交通噪声，乐器甚至人体运动中提取能量。本质上，目的是为各种环境优化这些设备。更广泛的目标是建立压电传感器，作为从声波中收集能量的可靠方法，提供可持续和可再生能源。这具有巨大的希望，尤其是在有一个
对物联网应用和微电器设备的压电能量收割机的设计
几年前电子设备的功率要求很高。但是，随着基于Internet的系统的技术发展，低功率的微电子设备的设计，WSN和IoT设备的设计变得必要。在这些系统中，大小和功率要求很低，在大多数情况下，电池的替代是具有挑战性的。对于这些微电子和物联网设备，丰富的能量收割机非常有用。在不同的丰富能源资源中，用压电悬臂束能量收割机收集振动能量。这项研究工作介绍了能量收割机（EH）的设计和分析，该功能收割机（EH）中包含一个单个压电悬臂梁，该悬挂式横梁捕获了悬架桥的振动能量。这种方法通过将压电能量收获构建为解决低功率设备面临的力量挑战的解决方案，将两件事联系在一起，从而使过渡变得更加自然和连接。设计中的主要挑战是将桥梁的共振频率与压电EH相匹配，该压电EH约为2.5Hz，以提取最大功率。为了克服Comsol多物理学中的特征频率分析。单光束压电EH的3D几何形状是在Comsol多物理固体作品中设计和分析的。在这项研究工作中，基于COMSOL多物理学中的第一个六种特征频率分析，单光束压电频率的几何参数与特征频率之间建立了关系。选择（0.98 m/s²）的力是因为它避免了与关键系统组件共鸣。对于有限元分析（FEA），通过在悬架桥中施加等于振动力（0.98m/ s2）的力来振动压电单光束收割机。收割机的输出的共振频率为2.5Hz。压电的输出为2.5Hz的800毫米伏特非常低。还将压电EH的输出结果与具有单分支结构的悬臂梁进行了比较。
对压电和光伏系统之间的比较分析，以提高无线充电系统
摘要：道路上的电动汽车数量继续增加，为充电阶段找到实用的解决方案至关重要，尤其是在长途旅行时。为使电动电动电池充电的充电线圈供电，我们将压电发电机放置在这项工作中，以从道路干扰中回收振动能量。我们还采用了太阳能，使电动汽车电池能够适当地充电。接下来，使用ANSYS，我们构建了一个3D模型的传输和接收线圈，并评估了它们的效率。最后，我们利用MATLAB Simulink评估了两个不同的能源的效率。结果让我们比较两个能源，并表明压电发电机由于性能差而不适合用作主要能源。
使用压电传感器实现人工智能驱动的触觉反馈
摘要 本文探讨了压电传感器在外科手术机器人假肢中的创新应用，强调了它们在精细手术过程中增强触觉反馈的潜力。压电传感器可以有效地将机械压力和振动转换为电信号，为外科医生实时感受和解释力、纹理和其他表面特征提供了重要手段。通过基于云的系统生成和传输触觉反馈的能力允许创建触觉模式数据库，从而能够在手术过程中自动识别特定的触觉交互。人工智能 (AI) 的集成通过从收集的数据中学习、预测未来的交互和优化模式识别进一步增强了系统。此外，将压电传感器与其他类型的传感输入（例如温度和应变计）相结合，可以实现多维反馈系统。这会带来身临其境的体验，使外科医生能够精确控制他们的机器人工具。通过人工智能和数据收集不断改进这些系统，为机器人手术的未来发展带来了巨大的潜力，从而实现更准确、更安全的手术和更好的患者治疗效果。这项研究强调了人工智能驱动的多感官反馈系统在增强机器人辅助手术能力方面的变革性影响。
极端场景的压电式智能机电系统
抽象的精度致动是高端设备域中的基础技术，其中中风，速度和准确性对于处理和/或检测质量，航天器飞行轨迹的精度以及武器系统罢工的准确性至关重要。压电执行器（PEAS）以其纳米级的精度，柔性中风，对电磁干扰的耐药性和可扩展结构而闻名，在各个领域都广泛采用。因此，本研究的重点是涉及超高精度（千分尺及以后），微小尺度和高度复杂的操作条件的极端情况。它提供了有关豌豆的类型，工作原理，优势和缺点的全面概述，以及它们在压电式智能机电系统（PSMS）中的潜在应用。要解决高端设备字段中极端情况的需求，我们已经确定了五个代表性的应用领域：定位和对齐，生物医学设备配置，高级制造和处理，振动缓解，微型机器人系统。每个区域进一步分为特定的子类别，在该类别中，我们探讨了基本关系，机制，代表性方案和特征。最后，我们讨论了与豌豆和PSMS有关的挑战和未来发展趋势。这项工作旨在展示豌豆应用的最新进步，并为该领域的研究人员提供宝贵的指导。
自有权力的纳米结构压电丝作为新的耳蜗植入物的高级传感器
到2050年，预计全球超过6％的全球人口的25亿个人将受到听力损失的直接影响，这使其成为最普遍的残疾之一。[1]在听力障碍中，感觉神经听力损失（SNHL）现在影响全球60岁以上的25％的人[2]，大多数情况是不可逆的，因为毛细胞无法再生。[3]听力由听觉器官进行，由声音和感觉系统组成。在内耳中，毛细胞通过声波在基底膜（BM）上引起的振动模式转导成生物信号，这些生物信号被周围神经树突和沿着螺旋神经节神经元沿着大脑的螺旋杆所吸引，并在其上引起声音和言论的每日。[4,5]
基于聚（Vinlydene氟化物 - 三氟乙烯）（PVDF-TRFE）的压电能量收割机：优化P（VDF-TRFE）膜以有效的机械到电能转换
如今，已经为广泛的应用开发了不同类型的能量收割机，其中有压电能量收割机在可穿戴电子产品中显示出很大的潜力，因为它们能够从机械振动或变形等环境来源收集能量。由于提高了效率，灵活性和生物相容性，目前的技术正在利用压电聚合物。在这个项目中，一种简单的方法，即滴铸件，用于制备基于聚（氟化氟化物 - 三氟乙烯）（p（vdf-trfe））的能量收割机。碳酸盐溶剂用于有效地制定P（VDF-TRFE）粉末的稳定墨水。退火和电晕螺栓以增强压电性能。在不同的力和电阻下测量了压电设备的机电性能。带有铂的压电设备，因为顶部电极分别产生高达3.8 V和0.025 µW cm -2的电压和功率密度。结果表明，基于P（VDF-TRFE）基于P（VDF-TRFE）的未来有希望的未来，以柔性，自供电和可穿戴的电子应用中的压电能量收集设备。
太阳能压电混合电动充电系统
摘要 - 太阳能压电混合电动充电系统集成了太阳能和压电技术，以创建一种高效，可持续的解决方案，用于为电动汽车和便携式设备充电。该系统通过光伏面板利用太阳能，将阳光转化为电能，同时通过振动或通过压电材料捕获压力。双能源提高了充电过程的整体效率，即使在可变的环境条件下，也可以确保稳定的电源。该设计具有智能能源管理系统，可优化收获能源的分布，在阳光峰值期间优先考虑太阳能，并在较低的太阳能可用性期间利用压电能量。实验结果表明，这种混合方法可大大降低对电网功率的依赖，降低充电成本并促进环保实践。该系统的实施有可能提高电荷基础设施的可访问性，尤其是在偏远或欠发达的地区。此摘要概述了可再生能源技术的创新整合，旨在推动电动流动生态系统，同时促进可持续的未来。
多孔结构增强了无铅 - 无铅（BA0.85CA0.15）（ZR0.1TI0.9）的纵向压电系数和机电耦合系数O3
将孔隙度引入铁电陶瓷可以降低有效的介电常数，从而增强直接压电效应产生的开路电压和电能。然而，纵向压电系数的减小（D 33）随着孔隙率的增加，目前限制了可以使用的孔隙率范围。通过将排列的层状孔引入（Ba 0.85 Ca 0.15）（Zr 0.1 Ti 0.9）O 3中，本文在D 33中表现出与其密集的对应物相比，D 33中的22–41％增强。这种独特的高D 33和低介电常数的独特组合导致了明显改善的电压系数（G 33），功能收获（FOM 33）和机电耦合系数（k 2 33）。证明改进特性的基本机制被证明是多孔层状结构内的低缺陷浓度和高内极化场之间的协同作用。这项工作为与传感器，能量收割机和执行器相关的应用的多孔铁电剂设计提供了见解。
骨膜骨启发的分层支架，内源性压电性用于神经血管化骨再生
开发用于修复临界骨缺损的脚手架的发展在很大程度上依赖于建立神经血管化的网络，以适当地渗透神经和血管。尽管在使用注入各种代理的人造骨状脚手架方面取得了重大进步，但仍然存在挑战。天然骨组织由一个多孔骨基质组成，该骨基质被神经血管化的骨膜包围，具有独特的压电特性，对骨骼生长必不可少。从该组件中汲取灵感，我们开发了一种模仿骨膜骨骨架的脚手架支架，具有压电特性，用于再生临界骨缺损。该支架的骨膜样层具有双网络水凝胶，由螯合的藻酸盐，明胶甲基丙烯酸酯和烧结的whitlockite纳米颗粒组成，模仿天然骨膜的粘弹性和压电性能。骨状层由壳聚糖和生物活性羟基磷灰石的多孔结构组成。与常规的骨状支架不同，这种生物启发的双层支架显着增强了成骨，血管生成和神经发生，结合了低强度脉冲超声辅助压电刺激。这样的方案增强了体内神经血管化的骨再生。结果表明，双层支架可以作为在动态物理刺激下加快骨再生的有效自动电刺激器。