Development of a micro vibration energy harvesting device using silicon dioxide electret film including alkali ions

使用含碱离子的二氧化硅驻极体薄膜开发微振动能量收集装置

• 批准号: 23560287
• 负责人: HASHIGUCHI Gen
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560287/
• 关键词: マイクロ・ナノデバイス; マイクロマシン; 環境技術; 省エネルギー; エレクトレット; アルカリイオン; MEMS; 静電型アクチュエータ; 振動発電; 静電トランス

This research focuses on a newly developed electret film that is made of silicon dioxide including potassium ions. We conducted experiments that aim control of charging property, and found that (1) the charging voltage is controllable, (2) the charging end detection is possible, (3) the charging voltage is measureable using electrostatic actuators, and (4) the maximum charging voltage is over 400V. We also fabricated a vibration energy harvesting device using the electret method and demonstrated LED illumination by 0.85 micro watts.In addition, we examined accelerated aging tests of the electret film and evaluated -1dB voltage decay time; resulting in the charging voltage will be maintained over 30000 year at room temperature.

本研究的重点是一种新开发的驻极体薄膜，是由二氧化硅包括钾离子。我们进行了以控制充电特性为目标的实验，发现（1）充电电压是可控的，（2）充电结束检测是可能的，（3）充电电压是使用静电致动器可测量的，以及（4）最大充电电压超过400 V。我们还制作了一个振动能量收集装置，使用驻极体方法，并证明了0.85微瓦的LED照明。此外，我们检查了驻极体薄膜的加速老化测试和评估-1dB电压衰减时间，导致充电电压将保持在室温下超过30000年。

项目成果

静電アクチュエータ及び電位差検出装置

静电致动器及电位差检测装置

• 发表时间: 2014

EVALUATION OF THE RESONANCE FREQUENCY SHIFT OF VB-FET CAUSED BY JOULE HEATING AT THE CHANNEL

通道焦耳热引起的 VB-FET 谐振频移的评估

• 发表时间: 2012
• 作者: Shinji Ueki;Yuki Nishimori;Hiroshi Imamoto;Masakazu Sugiyama;and Gen Hashiguchi
• 通讯作者: and Gen Hashiguchi

環境発電素子を目指したアルカリレット膜の高電圧化に関する検討

针对能量收集元件的碱金属薄膜升压研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 盛永明啓;Mikhail Svinin,山本元司;吉井 健太郎，杉山 達彦，鈴木 雅人，林 宏樹，今野 隆，芝田 泰，青山 満，橋口 原
• 通讯作者: 吉井 健太郎，杉山 達彦，鈴木 雅人，林 宏樹，今野 隆，芝田 泰，青山 満，橋口 原

カリウムイオンエレクトレットの高帯電化と振動発電素子の効率に関する一考察

钾离子驻极体高充电及振动发电元件效率研究

• 发表时间: 2014
• 作者: A. Morinaga;M. Svinin;and M. Yamamoto;武居直行;宮本将伸，徳田献一;橋口 原,芝田 泰,杉山達彦
• 通讯作者: 橋口 原,芝田 泰,杉山達彦

ELECTROSTATIC MICRO TRANSFORMER USING POTASSIUM ION ELECTRET FORMING ON A COMB-DRIVE ACTUATOR

在梳状驱动执行器上使用钾离子驻极体形成的静电微型变压器

• 发表时间: 2013
• 作者: H.Hayashi;M. Suzuki;T.Sugiyama;G.Hashiguchi
• 通讯作者: G.Hashiguchi