طراحی یک مبدل تامین انرژی سرخود مبتنی بر تکنولوژی mems با استفاده از مواد پیزوالکتریک جهت استفاده در جریان سیال (کاربرد در ایمپلنت های بدن)

مواد پیزوالکتریک با توجه خاصیت ذاتی منحصر به فردی که در تبدیل انرژی میکانیکی به انرژی الکتریکی و برعکس دارند،مناسب ترین گزینه جهت استفاده از انرژی های متقابل میباشند. با توجه به پیشرفت اخیر در علم پزشکی از ایمپلنت های مختلفی جهت کاربرد های مختلف از جمله اندازه گیری فشار خون،تزریق انسولین به بدن و... استفاده میشود که نمونه پیشرفته این دستگاه ها بی سیم بوده و توان مورد نیاز آن ها از طریق باتری تامین میشود. با این حال باتری ها طول عمر محدود داشته و با از دست دادن توان خود،سنسورها باید بازیابی و باتری ها جایگزین شوند.با توجه به اینکه سنسور در محلی دور از دسترس و در بدن قرار داده شده،جایگزینی باتری میتواند به کاری پرهزینه و البته پرخطر تبدیل شود..باتوجه به اینکه یک منبع انرژی بسیار مهمی بنام خون همواره در بدن جریان دارد،میتوان از انرژی حرکتی خون استفاده کرده و توان مورد نیاز ایمپلنت های کاشته شده در بدن را بصورت سرخود تامین و استفاده کرد که در این پایان نامه نظریه چگونگی استفاده از جریان خون توسط مواد پیزوالکتریک بررسی شده و تخمین انرژی تولیدی با استفاده از نرم افزار کامسول مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و طرح ایده ال جهت دریافت حداکثر انرژی بدست آمد.با توجه به اینکه جریان خون یک سیکل متناوب بوده،پایداری و انعطاف طرح پیشنهادی بسیار مهم میباشد. بنابراین جهت برآورده کردن این نیاز،از طرح دیافراگمی با استفاده از مواد پیزوالکتریک استفاده شد که از لحاظ پایداری بسیار مناسب و از طرفی مقدار انرژی دریافتی از این طرح بیشتر می باشد.طرح دیافراگمی پیشنهادی برای چند ماده پیزوالکتریک از جنس pzt با استفاده از نرم افزار کامسول شبیه سازی و نتایج باهم مقایسه گردید.