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

TERAMETANANO - International Conference on Terahertz Emission, Metamaterials and Nanophotonics

TERAMETANANO - IV ed.

 

Castello Carlo V, Lecce 27 -31 Maggio 2018

 

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

Alessandro Polini, si aggiudica l'LushPrize2018

Alessandro Polini, si aggiudica l'LushPrize2018

Berlino, 16 novembre 2018 

Alessandro Polini , giovane ricercatore presso l’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) di Lecce, si è aggiudicato il Lush Prize 2018 categoria 'Giovani ricercatori', il premio che incoraggia le idee che promuovono la sperimentazione non animale.

Il giovane salentino ha visto così gratificare il suo studio basato sull’utilizzo di modelli 'organ-on-a-chip' altamente sofisticati per capire i meccanismi patologici alla base della Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA). Formatosi nel campo delle biotecnologie mediche, bioingegneria e nanotecnologie, anche con importanti esperienze internazionali -dal Lawrence Berkeley National Laboratory in California all'Harvard Medical School in Massachusetts per approdare poi alla Radboud University in Olanda- Alessandro Polini è rientrato in Italia per proseguire gli studi relativi ai sistemi 'organ-on-a-chip' grazie alla piattaforma tecnologica TecnoMED, il 'Tecnopolo di nanotecnologia e fotonica per la medicina di precisione' nato presso il Cnr-Nanotec di Lecce da un progetto finanziato da Regione Puglia, Cnr e Miur...

Comunicato Stampa CNR Intervista ad Alessandro Polini, vincitore del Lush Prize 2018 con il progetto ‘organ-on-a-chip’