Strutture multifrequenza ispirate a geometrie frattali per il recupero piezoelettrico dell’energia cinetica ambientale

La ricerca su dispositivi per il recupero di energia, che siano in grado di convertire l’energia liberamente disponibile nell’ambiente in energia elettrica, è cresciuta significativamente. A questo scopo, la forma di energia ambientale più adatta è quella cinetica, essendo pressoché ubiqua e facilmente accessibile. Tra le differenti tecnologie di conversione, i dispositivi piezoelettrici per il recupero di energia sono tra i più promettenti, grazie alla loro semplice configurazione ed alta efficienza di conversione. L’attività più complessa riguarda l’individuazione di strutture multifrequenza, semplici ed efficienti, nell’intervallo di vibrazioni ambientali. A questo scopo, questo lavoro propone quattro strutture ispirate a geometrie frattali per il recupero di energia mediante materiale piezoelettrico. Svolgendo delle analisi computazionali, si calcola la loro risposta in frequenza fino a 100Hz. Le strutture sono esaminate sia nella scala micro che in quella macro e si valuta anche l’effetto del livello di iterazione della geometria frattale. Considerando le deformazioni flessionali associate a ciascuna forma modale, si introduce un criterio quantitativo per valutare l’efficienza di recupero energetico delle strutture proposte.