Récolter de l'électricité des vibrations
Les batteries électroniques de grande consommation standard souffrent de plusieurs limites qui affectent également le potentiel des systèmes distribués sans fil compacts. Une alternative prometteuse implique l'extraction d'énergie électrique utilisable des environs d'un appareil. Le processus que le projet MICROGENS (Microelectromechanical generators based on high-performance piezoelectric materials), financé par l'UE, est appelé récupération d'énergie d'alimentation. Le plan était d'utiliser les matériaux piézoélectriques pour convertir l'énergie de mouvement non utilisée en électricité. L'appareil proposé devait être implémenté à l'aide de matériaux de la famille PMN-PT et devaient pouvoir utiliser des vibrations de bas niveau. Donc, l'équipe a également planifié de développer un processus de micro-technologie adéquat. Le projet a duré trois ans, jusqu'à la mi-2014. Les travaux ont commencé par une comparaison de plusieurs matériaux candidats, suivie par une étude de la méthode eutectique dorée qui permet une liaison entre le silicium et le PMN-PT. Les recherches ont veillé à ce que les températures du processus restent dans les limites des matériaux. L'équipe a intégré plusieurs autres processus de micro-technologie. Le consortium a conçu et affiné des structures de collecte, pour obtenir l'appareil final d'environ 1,6 cm. L'appareil se compose de cinq porte-à-faux PMN-PT, de taille identique mais présentant des masses différentes, qui collectent de l'énergie de vibration sur une large plage de fréquences. Les tests ont montré une amélioration de 2,5 fois celle de matériaux PZT classiques, prouvant l'adéquation de l'appareil à des applications d'alimentation milliwatt. Les travaux du projet ont également donné quatre articles de journaux, deux conférences et une application en attente de brevet. Le projet MICROGENS a donné de nouvelles techniques de développement de micro-technologie et la confirmation de la réussite du potentiel de PMN-PT pour utilisation dans la collecte d'énergie d'alimentation. Ces appareils offrent de nombreuses applications supplémentaires.
Mots‑clés
Énergie de vibration, PMN-PT, micro-technologie, récolte d'énergie d'alimentation, piézoélectrique
