Нанохарвестер пьезоэлектрической энергии на основе массива нитевидных нанокристаллов ZnO и плоского медного электрода

Разработан пьезоэлектрический наногенератор малой мощности на основе массива нитевидных нанокристаллов ZnO и подвижного плоского верхнего электрода. Показано, что при воздействии механических колебаний с частотой до 100 Hz данный элемент генерирует переменный ток, что позволяет накапливать заряд на конденсаторе. Исследование образца на вибростенде при ускорении 9.8 m/s$^2$ показало, что устойчивый переменный сигнал от 50 mV до 1.5 V возникает при частоте 20–120 Hz. Получена экспериментальная зависимость генерируемого напряжения от веса груза, прикладываемого к верхнему электроду. Возникновение переменного сигнала объясняется с позиции классического пьезоэффекта: в исходном состоянии нитевидные нанокристаллы ZnO уже находятся в согнутом состоянии, и при воздействии механических колебаний при сгибании и разгибании генерируются заряды разного знака.