1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Veracruz
4. Instituto Tecnológico de Boca del Río
5. Tesis de Maestría
6. Maestría en Ciencias en Ingeniería Ambiental

Title:	“MICRODISPOSITIVO PIEZOELÉCTRICO, BASADO EN ÓXIDO DE ZINC, PARA RECOLECCIÓN DE ENERGÍA AMBIENTAL POR VIBRACIÓNES MECÁNICAS”
Authors:	JARVIO CORDOVA, VICTOR AUGUSTO
Issue Date:	2020-05-25
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Boca del Rio
Description:	Mediante la simulación, aplicando análisis de elementos finitos, se identificó un diseño trapezoidal, simulando un sistema de viga en cantiléver que soporta las condiciones de aceleración, frecuencia y amplitud de las vibraciones que se generan en un neumático automotriz. Como resultado, se obtuvo el diseño de un microdispositivo piezoeléctrico capaz de alimentar sensores de presión de ruedas automotrices. Se diseñó un microgenerador utilizando como material piezoeléctrico óxido de zinc para generar energía eléctrica. Para ello se utilizó un sustrato de acero AISI 302 y un electrodo de plata, el cual permitió extraer la energía producida por dichas vibraciones, obteniéndose una potencia de generación de 13 μW con una resistencia de carga óptima calculada de 85.91 kΩ. El diseño de la estructura se optimizó, en cuanto a dimensiones y geometría, para funcionar fuera de resonancia. El diseño garantizó un esfuerzo máximo de flexión de 200 MPa en la capa de óxido de zinc, por lo que la posibilidad de fractura en la estructura es baja. Lo anterior se debe a la frecuencia de resonancia de la estructura: 1.0779 kHz. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo de investigación fue diseñar un microdispositivo piezoeléctrico basado en óxido de zinc, sugiriendo trabajar en un arreglo de 5 estructuras interconectadas en paralelo, dentro de un encapsulado, con lo que se logró generar una potencia de 65 μW en condiciones de aceleración de 1000 m/s2 a 1000 Hz. De acuerdo a los análisis estadísticos realizados al conjunto de datos arrojados por la simulación por computadora, se obtuvo que el microdispositivo diseñado, entregó sus valores óptimos de potencia a partir de 700 m/s2. Por otra parte, el comportamiento medio del microdispositivo se puede estimar de acuerdo a su ecuación característica: Y = -0.09 + 3.49 E-4 X
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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