Mechanical energy harvesters

Energy harvesters exploiting vibrational and mechanical energy sources are promising building blocks for the realization of sustainable energy systems to be employed in different application environments including indoor and harsh environments as well as in living systems and human body.
Piezoelectric transducers are a good choice for such application due to the ability of piezoelectric materials to directly convert applied strain energy into electrical energy. Aluminum nitride (AlN), by virtue of its good piezoelectric and dielectric properties, CMOS technology compatibility and biocompatibility is a good candidate to realize compact and efficient piezoelectric devices based on microelectromechanical systems (MEMS) technologies. It can be also effectively deposited by low temperature and low cost processes like sputtering technique on soft/flexible substrates thus enabling the fabrication of compact and lightweight microgenerators. The development of AlN-based microgenerators find application in wireless sensor nodes to be deployed in remote locations and self-powered systems for portable and wearable electronics or implantable biomedical devices thus overcoming problems related to the employment of conventional batteries such as toxicity, limited lifetime and periodic replacing/recharging operations.
This research line aims at the development of AlN-based microgenerators/nanogenerators capturing low level-low frequency vibrations, realized on different material platforms including Si-based substrates and soft substrates.
Current research work concerns the realization of flexible biomechanical microgenerators/nanogenerators and high performance Si-based vibrational energy harvesters by introducing new device architectures and by improving piezoelectric AlN thin film properties.
This activity is carried out in the frame of a collaboration agreement with the Center for Biomolecular Nanotechnologies of the Istituto Italiano di Tecnologia.

Facilities & Labs

Nanofab @Lecce

Materials @Lecce

People

MariaTeresa_tordaroMaria Teresa

Todaro

CNR Researcher

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”