Metamaterial Enabled Vibration Energy Harvesting

Informations projet

MetaVEH

N° de convention de subvention: 952039

DOI

10.3030/952039

Projet clôturé

Date de signature de la CE 26 Juin 2020

Date de début 1 Janvier 2021

Date de fin 31 Juillet 2025

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - Future and Emerging Technologies (FET)

Coût total

€ 4 018 875,00

Contribution de l’UE

€ 4 018 875,00

Coordonné par

ZURCHER HOCHSCHULE FUR ANGEWANDTE WISSENSCHAFTEN
Switzerland

CORDIS fournit des liens vers les livrables publics et les publications des projets HORIZON.

Les liens vers les livrables et les publications des projets du 7e PC, ainsi que les liens vers certains types de résultats spécifiques tels que les jeux de données et les logiciels, sont récupérés dynamiquement sur OpenAIRE .

Livrables

Demonstrators, pilots, prototypes (5)

AIN and KNN piezoelectric patches
Optimised metasurface design
Laboratory set-ups for testing

Laboratory setups for testing

Meta-harvester prototype (macroscale)
3D printed metasurfaces

Websites, patent fillings, videos etc. (2)

Dissemination plan
Creation of the project website

Documents, reports (1)

Report on infrastructure for the project

Publications

Peer reviewed articles (20)

Tailored Topological Edge Waves via Chiral Hierarchical Metamaterials

Auteurs: Jacopo M. De Ponti; Luca Iorio; Gregory J. Chaplain; Alberto Corigliano; Richard V. Craster; Raffaele Ardito
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro 1, 2023, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevapplied.19.034079

Graded meta-waveguides for elastic energy splitting

Auteurs: Iorio L., De Ponti J.M., Ardito R., Corigliano A.
Publié dans: Materials Research Proceedings, Numéro 26, 2023, Page(s) 529-534, ISSN 2474-3941
Éditeur: Materials Research Forum LLC
DOI: 10.21741/9781644902431-86

Optimization of Graded Arrays of Resonators for Energy Harvesting in Sensors as a Markov Decision Process Solved via Reinforcement Learning

Auteurs: Rosafalco L., De Ponti J.M., Iorio L., Ardito R., Corigliano A.
Publié dans: Engineering Proceedings, Numéro 27, 2022, Page(s) 18, ISSN 2673-4591
Éditeur: MDPI
DOI: 10.3390/ecsa-9-13216

Time-Sharing Orbit Jump and Energy Harvesting in Nonlinear Piezoelectric Energy Harvesters Using a Synchronous Switch Circuit

Auteurs: Bao Zhao; Jiahua Wang; Guobiao Hu; Andrea Colombi; Wei-Hsin Liao; Junrui Liang
Publié dans: Mechanical Systems and Signal Processing, 200, Numéro 4, 2024, ISSN 0888-3270
Éditeur: Academic Press
DOI: 10.1016/j.ymssp.2023.110601

A graded metamaterial for broadband and high-capability piezoelectric energy harvesting

Auteurs: Bao Zhao; Henrik R. Thomsen; Jacopo M. De Ponti; Emanuele Riva; Bart Van Damme; Andrea Bergamini; Eleni Chatzi; Andrea Colombi
Publié dans: Energy Conversion and Management, Numéro 6, 2022, ISSN 0196-8904
Éditeur: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.enconman.2022.116056

Optimised graded metamaterials for mechanical energy confinement and amplification via reinforcement learning

Auteurs: Rosafalco L., De Ponti J.M., Iorio L., Ardito R., Corigliano A.
Publié dans: European Journal of Mechanics, A/Solids, Numéro 99, 2023, Page(s) 104947, ISSN 0997-7538
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.euromechsol.2023.104947

Architected frames for elastic wave attenuation: Experimental validation and local tuning via affine transformation

Auteurs: Giulia Aguzzi; Henrik R. Thomsen; Aida Hejazi Nooghabi; Richard Wiltshaw; Richard V. Craster; Eleni N. Chatzi; Andrea Colombi
Publié dans: Applied Physics Letters, 121 (20), Numéro 7, 2022, ISSN 1077-3118
Éditeur: American institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0119903

A nonlinear damped metamaterial: Wideband attenuation with nonlinear bandgap and modal dissipation

Auteurs: Bao Zhao a, Henrik R. Thomsen a, Xingbo Pu b, Shitong Fang c, Zhihui Lai c, Bart Van Damme d, Andrea Bergamini d, Eleni Chatzi a, Andrea Colombi e
Publié dans: Mechanical Systems and Signal Processing, 2024, ISSN 0888-3270
Éditeur: Academic Press
DOI: 10.1016/j.ymssp.2023.111079

The elastic spiral phase pipe

Auteurs: Gregory J. Chaplain, Jacopo M. De Ponti
Publié dans: Journal of Sound and Vibration, Numéro Vol. 523, 2022, Page(s) 1-15, ISSN 0022-460X
Éditeur: Academic Press
DOI: 10.1016/j.jsv.2021.116718

Elastic orbital angular momentum transfer from an elastic pipe to a fluid

Auteurs: Jacopo Maria De Ponti; Gregory Chaplain; Timothy Starkey
Publié dans: Communications Physics, Numéro 4, 2022, ISSN 2399-3650
Éditeur: Springer
DOI: 10.1038/s42005-022-01057-0

Numerical and experimental evaluation of the magnetic interaction for frequency up-conversion in piezoelectric vibration energy harvesters

Auteurs: Michele Rosso, Alberto Corigliano, Raffaele Ardito
Publié dans: Meccanica, Numéro 57, 2022, Page(s) 1139-1154, ISSN 0025-6455
Éditeur: Kluwer Academic Publishers
DOI: 10.1007/s11012-022-01481-0

Elastic Orbital Angular Momentum

Auteurs: Gregory J. Chaplain, Jacopo M. De Ponti, and Richard  V. Craster
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro Vol. 128, Iss. 6, 2022, Page(s) 1-6, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.128.064301

Boundless Metamaterial Experimentation: Physical Realization of a Unidirectional Virtual Periodic Boundary Condition

Auteurs: Thomsen, Henrik R.; Zhao, Bao; id_orcid0000-0002-9689-7742; Colombi, Andrea; id_orcid0000-0003-2480-978X
Publié dans: Physical Review Applied, 19 (6), Numéro 10, 2023, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevapplied.19.064019

Elastic three-dimensional metaframe for selective wave filtering and polarization control

Auteurs: Jacopo M. De Ponti, Emanuele Riva, Francesco Braghin, and Raffaele Ardito
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro Vol. 119, n. 21, 2021, Page(s) 1-6, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0065553

A Review of Nonlinear Mechanisms for Frequency Up-Conversion in Energy Harvesting

Auteurs: Michele Rosso; Raffaele Ardito
Publié dans: Actuators, Vol 12, Iss 12, p 456 (2023), Numéro 1, 2023, ISSN 2076-0825
Éditeur: MDPI
DOI: 10.3390/act12120456

Selective Mode Conversion and Rainbow Trapping via Graded Elastic Waveguides

Auteurs: Jacopo M. De Ponti, Luca Iorio, Emanuele Riva, Raffaele Ardito, Francesco Braghin, and Alberto Corigliano
Publié dans: Physical Review Applied, Numéro Vol. 16, Iss. 3, 2021, Page(s) 1-10, ISSN 2331-7019
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevapplied.16.034028

Graded elastic meta-waveguides for rainbow reflection, trapping and mode conversion

Auteurs: Jacopo M. De Ponti, Luca Iorio, Raffaele Ardito
Publié dans: EPJ Appl. Metamat., Numéro Vol. 9, n. 6, 2022, Page(s) 1-5, ISSN 2272-2394
Éditeur: EDP ​​Sciences
DOI: 10.1051/epjam/2022004

Piezoelectric Energy Harvesting from Low-Frequency Vibrations Based on Magnetic Plucking and Indirect Impacts

Auteurs: Michele Rosso; Alessandro Nastro; Marco Baù; Marco Ferrari; Vittorio Ferrari; Alberto Corigliano; Raffaele Ardito
Publié dans: Sensors; Volume 22; Numéro 15; Pages: 5911, Numéro 1, 2022, ISSN 1424-8220
Éditeur: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/s22155911

On the manipulation of the magnetic forces for improving the contactless plucking in piezoelectric vibration energy harvesters

Auteurs: Michele Rosso, Filippo Pietro Perli, Alberto Corigliano, Raffaele Ardito
Publié dans: Materials Research Proceedings, Numéro 26, 2023, Page(s) 685-290, ISSN 2474-3941
Éditeur: MAterials Research Forum LLC
DOI: 10.21741/9781644902431-110

Enhanced Energy Harvesting of Flexural Waves in Elastic Beams by Bending Mode of Graded Resonators

Auteurs: Jacopo M. De Ponti; Luca Iorio; Emanuele Riva; Francesco Braghin; Alberto Corigliano; Raffaele Ardito
Publié dans: Frontiers in Materials, Numéro Vol. 8, 2021, Page(s) 1-7, ISSN 2296-8016
Éditeur: Frontiers Media SA
DOI: 10.3389/fmats.2021.745141