Mechanical energy harvesters

I dispositivi per il recupero di energia sfruttando le vibrazioni e l’energia meccanica presente nell’ambiente, sono promettenti per la realizzazione di sistemi energetici sostenibili da impiegare in diversi ambiti, tra cui gli ambienti chiusi e quelli difficili perché inaccessibili o ostili così come trovano applicazione nei sistemi viventi e nel corpo umano.

I trasduttori piezoelettrici rappresentano una buona scelta per questa applicazione grazie alla capacità dei materiali piezoelettrici di convertire direttamente energia di deformazione applicata in energia elettrica. Il nitruro di alluminio (AlN), in virtù delle sue proprietà piezoelettriche e dielettriche, la compatibilità con la tecnologia CMOS e la biocompatibilità è un materiale candidato per realizzare dispositivi piezoelettrici compatti ed efficienti basati su sistemi microelettromeccanici (MEMS). Questo materiale a film sottile può anche essere efficacemente depositato mediante processi a basso costo e a bassa temperatura come la tecnica di sputtering su substrati soffici/flessibili permettendo così la realizzazione di microgeneratori compatti e leggeri. Lo sviluppo di microgeneratori basati su film sottile di AlN trova applicazione nei nodi di sensori wireless da impiegare in località remote e in sistemi autoalimentati per l’elettronica portatile e indossabile o in  dispositivi biomedicali impiantabili superando così i problemi legati all’impiego delle batterie elettrochimiche convenzionali come la tossicità, la durata limitata e le operazioni periodiche di ricarica e sostituzione.

Questa linea di ricerca mira allo sviluppo di microgeneratori e nanogeneratori basati su film sottile di AlN in grado di catturare vibrazioni di bassa intensità e a bassa frequenza, da realizzare sia su substrati tradizionali basati su silicio che su substrati soffici.

Il lavoro di ricerca riguarda la realizzazione di micro generatori/nano generatori flessibili che sfruttano l’energia biomeccanica e  dispositivi ad alte prestazioni a base di silicio per il recupero di energia vibrazionale utilizzando come strategie sia l’introduzione di nuove architetture di dispositivi che il miglioramento delle proprietà piezoelettriche del film sottile di AlN.

Questa attività è svolta nell’ambito di un accordo di collaborazione con il Center for Biomolecular Nanotechnologies dell’Istituto Italiano di Tecnologia.

Facilities & Labs

Nanofab @Lecce

Materials @Lecce

People

MariaTeresa_tordaroMaria Teresa

Todaro

Ricercatore CNR

gianmichele_epifaniGianmichele

Epifani

Tecnico CNR

Publications

    1. Guido. A. Qualtieri, L. Algieri, E.Lemma, M. De Vittorio, M. T. Todaro,  AlN-based flexible piezoelectric skin for energy harvesting from human motion, ELSEVIER SCIENCE BV,(2015) Doi: 10.1016/j.mee.2016.03.041
    2. F. Guido, V.M. Mastronardi, M.T. Todaro, S. Petroni, M. De Vittorio, Piezoelectric soft MEMS for tactile sensing and energy harvesting, ICICDT 2014 – IEEE International Conference on Integrated Circuit Design and Technology, Austin, TX; United States; 28 May 2014 through 30 May 2014, Doi: 10.1109/ICICDT.2014.6838623
    3. L. Larcher, S. Roy, D. Mallick, P. Podder, M. De Vittorio, T. Todaro, F. Guido, A. Bertacchini, R. Hinchet, J. Keraudy and G. Ardila, Vibrational Energy harvesting, book chapter of “Beyond- CMOS nanodevices”, published 3 June 2014, DOI: 10.1002/9781118984772.ch6 .
    4. A. Bertacchini, S. Scorcioni, D. Dondi, L. Larcher, P. Pavan, M.T. Todaro, A. Campa, G. Caretto, S.Petroni, A. Passaseo and M. De Vittorio, AlN-based MEMS devices for vibrational Energy harvesting applications, Proceedings of the 41st European Solid-State Device Research Conference (ESSDERC) – IEEE pp. 119-122 (2011).DOI: 10.1109/ESSDERC.2011.6044220

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The IV edition of TERAMETANANO, the International Conference on Terahertz Emission, Metamaterials and Nanophotonics, will take place in Lecce (Italy) from 27 to 31 of May 2019 in the 16th-century Castle of Charles V   with two special nights that will be held in an original Theatre of Roman period.

 

TERAMETANANO is an annual conference that gather physicists studying a wide variety of phenomena in the areas of nano-structuresnano-photonics and meta-materials, with special attention to the coupling between light and matter and in a broad range of wavelengths, going from the visible up to the terahertz.

 

Al via la fase 2 del Tecnopolo per la medicina di precisione

Firmata convenzione tra Regione, Università e Cnr per avvio seconda fase del Tecnopolo

Bari, 27 novembre 2018 

Sottoscritto stamane l’accordo tra Regione PugliaCnr Consiglio nazionale delle ricerche, Irccs Giovanni Paolo II di Bari e Università di Bari per l’avvio della seconda fase del Tecnopolo per la Medicina di Precisione. Sede del tecnopolo, il CnrNanotec.

“La sfida della medicina moderna è tradurre nella pratica clinica gli enormi progressi compiuti dalla scienza e dalla tecnologia. In questo contesto le nanotecnologie, focalizzate sull’indagine e sulla manipolazione della materia a livello nanometrico-molecolare, si presentano come uno strumento potentissimo al servizio della medicina di precisione, la nuova frontiera che punta allo sviluppo di trattamenti personalizzati per il singolo paziente”, afferma  Giuseppe Gigli, direttore di Cnr Nanotec e coordinatore del Tecnopolo.

Link video dichiarazione Massimo Inguscio: http://rpu.gl/uChUl

Link video di presentazione Tecnomed: http://rpu.gl/Qqerm

Link video dichiarazione Michele Emiliano: http://rpu.gl/aJoee