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

Loretta del Mercato, si aggiudica l'ERC STARTING GRANT 2017

Loretta del Mercato, si aggiudica  l'ERC STARTING GRANT 2017

uno dei bandi più competitivi a livello europeo.

Lecce, 6 settembre 2017 

Lo European Research Council, che promuove la ricerca di eccellenza in Europa, nei giorni scorsi ha reso noti i nomi dei 406 vincitori della selezione ERC STARTING GRANT 2017, il bando tra i più competitivi a livello internazionale.

Su 3085 progetti presentati, 406 i progetti selezionati a cui sono stati destinati i 605 i milioni di euro di investimento. 48 le nazioni di provenienza dei ricercatori, soltanto 17 gli Italiani che condurranno le loro ricerche nel nostro paese, tra cui Loretta del Mercato, ricercatrice dell'Istituto di Nanotecnologia del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Lecce.

Un importante riconoscimento alla ricerca nel settore della medicina di precisione condotta presso il CNR NANOTEC, un indiscusso premio al talento della giovane ricercatrice che, a 38 anni e un contratto a tempo determinato, sarà a capo del progetto "Sensing cell-cell interaction heterogeneity in 3D tumor models: towards precision medicine – INTERCELLMED".

Il progetto, il cui obiettivo è affrontare uno dei problemi più spinosi della ricerca sul cancro, ovvero la difficoltà nel trasformare i risultati delle ricerche scientifiche in applicazioni cliniche per i pazienti e che vedrà coinvolto l'Istituto tumori "Giovanni Paolo II" di Bari, si propone di sviluppare nuovi modelli in vitro 3D di tumore del pancreas, alternativi ai modelli animali, ingegnerizzati con un set di sensori nanotecnologici che consentiranno di monitorare le interazioni delle cellule tumorali con il loro micorambiente, verificare l'appropriatezza delle terapie prima della somministrazione ai pazienti oncologici e quindi prevedere la risposta dei singoli pazienti ad una o più terapie antitumorali.

La realizzazione di queste piattaforme 3D multifunzionali consentirà di superare le evidenti differenze intercorrenti tra "modelli animali" ed esseri umani fornendo dati attendibili ed in tempi più rapidi rispetto ai dati ottenuti tramite lunghi e costosi procedimenti di sperimentazione sugli animali. Le tecnologie e i modelli sviluppati saranno estesi anche ad altre forme di tumori solidi nonché impiegati per studi nell'ambito della ingegneria tissutale e della medicina rigenerativa.

Rassegna stampa e Video

Zeiss Microscopy Technology and Complete Correlative Workflow

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Zeiss Microscopy Technology and Complete Correlative Workflow

Lecce, Italy, 2017 Wednesday July 19th 

CNR NANOTEC @ Lecce, Aula Seminari – pal. G, Piano Terra

Program - PDF

Zeiss, as microscopy technology leader, provides the unique complete imaging solution ranging from light, confocal, electron, ion and Xray modalities with a complete and straightforward correlative workflow. An overview of different technologies will be presented with a special focus on X-Rray microscopy.

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MCS 2017

International Workshop on Micropropulsion and CubeSats

Bari, Italy, 26 - 27 June 2017

Program - MSC2017

This narrow-field, invited-only meeting is the first attempt to bring together the Materials and Micropropulsion communities with a view to contribute to the development of the Global Materials and Micropropulsion Roadmap, and set such meetings to a regular basis.