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

Latest News

DIAGNOSTICS OF BRAIN DISEASES VIA STEM CELLS

 01 luglio 2019 - ore 14:15

 

Cnr Nanotec Lecce

 

Realizzato nell'ambito delle attività del progetto "TecnoMed Puglia - Tecnopolo per la medicina di precisione", il meeting è dedicato allo studio delle malattie neurodegenerative: dai nuovi biomarcatori alle piu recenti modellizzazioni, per una migliore comprensione dei meccanismi di base e quindi per lo sviluppo di terapie sempre più ritagliate sul singolo paziente.

EIT RawMaterials Roadshow

21 giugno 2019 ore 09:00 – 15:00

   

Lecce, Aula Fermi Edificio Aldo Romano, Campus Ekotecne, Via Lecce-Monteroni

   

Farà tappa a Lecce il prossimo 21 giugno, presso l’Aula Fermi dell’edificio IBIL all’interno del Campus Ecotekne, l’EIT RawMaterials, la piattaforma per il sostegno all’innovazione finanziata dall’Istituto Europeo di Innovazione e Tecnologia (EIT).

   

L’EIT ha creato le cosiddette KIC – Knowledge Innovation Community, comunità che mirano alla promozione dell’innovazione e della formazione in Europa in settori cruciali, sostenendo l’imprenditorialità e favorendo il passaggio di nuove idee dalla fase di incubazione al mercato.

 

La EIT RawMaterials si impegna ad affrontare la sfida globale dell’approvvigionamento delle materie prime in Europa attraverso programmi e progetti che mirano allo sviluppo di tecnologia nell’intera catena di valore delle materie prime: dall’esplorazione delle risorse, all’industria mineraria, dai processi metallurgici alla sostituzione delle materie prime critiche o tossiche, dal riciclo dei materiali dei prodotti a fine vita sino alla progettazione di prodotti per l’economia circolare. Nell’ambito dei programmi di sviluppo a livello regionale, la EIT RawMaterials ha creato un Hub nella Regione Puglia coordinato da ENEA, al fine di incrementare il coinvolgimento degli ecosistemi locali nelle attività della KIC e del suo partenariato.

 

Il MedinHub avrà inoltre l’obiettivo di raggiungere nuove organizzazioni e promuovere la partecipazione delle industrie e delle PMI più innovative, nonché il coinvolgimento delle prestigiose università e centri di ricerca dell’area.

 

Link per la registrazione:

https://www.lyyti.in/EIT_RawMaterials_Roadshow__Lecce_9500

NanoInnovation 2019

Il Cnr Nanotec è tra i protagonisti di “NanoInnovation 2019", la manifestazione organizzata dall’Associazione italiana per la ricerca industriale (Airi) e dall’Associazione Nanoitaly, ospitata a Roma dall’11 al 14 giugno. Rivolta a ricercatori, imprenditori, industrie, enti di ricerca, NanoInnovation 2019 si propone come la più importante conferenza sulle nanotecnologie e le tecnologie abilitanti in Italia.

 

Il programma dettagliato dell’evento è disponibile al linkhttp://www.nanoinnovation2019.eu/

Tra i partecipanti del Cnr Nanotec:

- Clara Guido, “Non-viral gene delivery using polymeric NPs”;

- LucaLEUZZI, “Overview del progetto ATOM”;

- AlessiaCEDOLA, “La tomografia X e le sue applicazione: dai beni culturali all'industria elettronica”;

- FrancescoMATTEUCCI, “Nanodispositivi per il fotovoltaico integrato”;

- Giuseppe Valerio Bianco, “Chemical strategies to improve CVD graphene’s functionalities in technological applications”