The video of 'Homemade piezoeletric transducer'

 We can see the simple process of making piezoeletric transducer in this video.
 First of all, Barium Titanate solution, two slices of copper, and spiode are needed to make piezoeletric cell. And the process is quite simple; cover the surface of one copper slide with Barium Titanate. Wait until it dry and put the other copper slide on to it. Fixate two slides by clipping each side.

 What is interesting in this video is the result. The piezoeletric cell made during the video produced about 60microvolt. However the other one whose making process was not shown in this video produced 5~6mV.

 The video maker said the difference in the layer might affect to this result though he didn't know exactly what caused this difference in voltage production. 

 I agree with him in that there could be some differences in 'nice thin layer' of both piezoeletric cells. We can find out the pattern or exact width of this layer with microscopes. And we can measure the exact amount of Barium Titanate poured onto the slide and compare it to see there is difference. 

 And also this video made me wonder about the process of producing piezoeletric cells. If it is quite simple, it could be relatively easy to make the cells in large quantity, increasing possibility of commercialization. 

 I'd like to know more about the process of production in many companies. I'll ask it when I visit some piezoeletric sensor or material company in America. And if it is possible, I'd like to know the reason of the result of this experiment.  

 동영상에는 piezoeletric transducer를 비교적 간단히 제작하는 방법이 나와있다. 

 전기전도성이 있는 구리 표면에 압전 효과를 내는 Barium Titanate를 바르고 또다른 구리 슬라이드로 덮어준다. 그리고 이에 압력을 준뒤 오실로스코프로 전압변화를 살펴본다. 

 흥미롭게도, 같은 방법으로 만들어진 두 piezoeletric cell이 생산하는 전압이 무척 달랐다. 비디오를 찍기 전에 만들어진 것은 5~6mV를, 비디오에 만드는 과정이 보여진 것은 60microV의 전압변화를 보였다. 

 제작자는 아마 copper 위에 생성된 Barium Titanate의 차이가 원인일거라고 추측했다, 정확한 이유는 모르겠지만.

 실제로 현미경으로 표면을 관찰하면 pattern이나 두께에 대한 자세한 차이를 볼 수 있을지도 모른다. 또한 실제로 쓰인 용액의 양을 재 그것에 의한 차이인지 추측해볼 수 있다. 

 비디오를 보며 piezoeletric cell이 실제로 어떻게 만들어지는지, 그 과정이 충분히 대량화 될 수 있는지, 현재는 어떻게 생산되고 있는지 궁금해졌다. 미국에서 방문하기로한 압전소자 회사에서 이를 물어볼 계획이다. 그리고 기회가 되면 이 비디오에서 나타난 결과에 대해 좀 더고찰해보고 싶다. 

What if a 'Thin, Flat, and Flexible Energy Generator' is on my wrist?

In this movie is a flat, thin and flexible materials which is supposed to be piezoeletricity generator. It is attached to the wrist and moves as the muscles in wrist move. In addition, it responds to the body movement very sensitively.

 If almost all human body is covered by these materials, how many energy could be produced? And if the efficiency is not high enough to be commercialized, what aspect should the researchers focus on?

As quite bizarre it may seem, how about attaching this material to the wrist-watch to harvest energy from everyday small movements from wrist and storing the energy to use to light the LED monitor of wrist-watch in darkness?

 I hope I can see this in real when I go to the laboratory of Prof. John Rogers in the Illinois University. And also I'd like to know about some questions and also the potentials of this flat and flexible material.

동영상에서 로저 교수님이 소개하시는 평평하고 얇고 잘 휘어지는 물체는 압전효과를 이용해 전기를 발생하는 발전기의 한 종류로 추정된다.

사람의 팔목에 붙어서 근육이 움직일 때마다 움직이는데, 움직임의 민감도가 꽤 높은 것 같다. 만약 사람의 몸에 가능한 많이 이 물질이 붙는다면 얼마만큼의 에너지가 생성될까? 만약 그 효율이 아직 충분히 높지 않다면(상용화를 하기 위해) 어떤 연구가 더 필요한 것일까?

 좀 엉뚱해 보일지 모르지만, 전자 손목시계 시계줄 부분에 저 물질을 붙인 후 손목 움직임으로 얻은 에너지를 저장해뒀다가 어두운 곳에서 화면 LED등을 켜게 하면 어떨까?

 로저 교수님 랩을 방문한다면 실제로 저 물질을 보고 싶다. 또한 내가 궁금했던 것들에 대한 답도 찾아보고 싶다.

Energy Harvesting : Sound and Vibrating Energy from Crowd in Stadium

This is idea that using piezoelectric energy harvesting can make small electricity. This small electricity can be applied for turning on the bulb in the stadium or charging mobile phone and etc. Especially in the baseball match and concert, the audience's sound is beyond our imagination. So if we search and study more about this idea, it can be amazing development. 

최근 소리를 통해서 압전에너지를 이용해서 전기를 생산하려는 연구들이 이루어졌었다. 한국에서도 성균관대학교 김상우교수님에서도 음파를 이용해서 전력을 생산해내는 연구를 진행하였었고, 국내 압전에너지 기업 아이블에서도 이와 관련된 스피커를 생산했었다. 특히나 콘서트홀이나 축구경기, 야구경기장에서는 관객의 소음이 최고조를 이루기 때문에, 이를 이용해서 홀의 조명을 킨다던가, 그 정도의 작은 전력을 소모하는 장치에 이용할 수 있을 것이다. 물론, 비용적인 문제에 부딪히겠지만, 앞으로 압전에너지가 더욱 발전한다면, 그 부분 역시 큰 걸림돌이 되지는 않을 것이다. 

piezoelectric examples in Japan (Goshiki-Zakura bridge )

This is a Goshiki-Zakura bridge which is in Japan.

It's extraordinary.

Because the light of the bridge could be turned on by the vibration on the bridge. 

you could see this video. (especially 1:10)

I saw a Japanese article.
They said this is one of the projects which Japan do it.
It could generate 0.24Wh for one day.

This is not commercialized product.
Only an experimental thing.


(This is the Japanese article: http://ascii.jp/elem/000/000/112/112146/)

[출처] 진동력 발전 (신발전 기술) 도쿄역 발전마루 |작성자 밍그라빠

'티끌 모아 태산' 모으면 큰 힘 되는 인간 에너지 (SBS 스페셜)

처음 연구를 시작하게 만들어준 SBS 스페셜 다큐멘터리.

2008년에 만들어진 것인데,
그 당시 전 세계 사람들의 압전 소자 연구를 눈으로 확인할 수 있다.


이 당시는 압전 에너지 하베스팅이 아닌
인간 동력 에너지 라는 이름으로 불렸다.




본격적인 압전 소자 얘기는 4:36 부터 나온다.


4:36
- 네덜란드 클럽 WATT의 창시자 얘기.
(다른 포스팅을 보면 알겠지만, 현재 이 클럽은 망했다고 한다...)


5:34
일본 지하철 발전마루.

일반적으로 알려진 것과는 다르게,
개찰구에 압전소자가 설치된 게 아니었다.
계단에 설치된 압전소자를 이용해 전기를 만든다. 그리고 그 것을 게이트를 운영하는 데 사용한다.


7:17
압전 소자 모습을 더욱 자세히 볼 수 있다.
동영상에 따르면 원리는 간단하다고 한다.

스피커에 들어있는 압전소자를 뽑아다가 그냥 붙여서 깔면 된다고.....






중간에 흥미로운 얘기가 나오는데,

"만약에 요시다 교수 말처럼 지금보다(2008년보다) 효율이 1000배 올라간다면
신도림용 전체 면적에 10%만 깔아도 2600kwh는 무난하다."


얘기만 들으면 정말 멋있는 일인데,,
언제쯤 가능해 질 수 있을 것인가.


(영상 출처 sbs: http://w3.sbs.co.kr/news/newsEndPage.do?news_id=N1000394205)

(네덜란드 클럽 watt 관련 내용 :
http://humanfactory20.blogspot.com/2014/07/blog-post_98.html?spref=tw)

자동차의 진동을 이용해 조명을 밝히는 일본의 고시키자쿠라 대교

일본에 있는 고시키자쿠라 다리는 굉장히 특이한 점을 가지고 있다.

바로 다리를 지나가는 자동차의 진동을 이용해

다리의 조명을 키는 것이다.

자세한 사항은 아래의 동영상 1:10 쯤 참고

동영상엔 나오진 않지만
일본에서 실린 기사를 보니,


일본에서 하고 있는 프로젝트 중에 하나로
도쿄 수도 고속도로를 달리는 자동차의 진동을 이용해 하루 0.24Wh의 전력을 생산하고 있다.

현재는 조명을 밝히는 단계로 본격적인 상용화보다는 실험중인 것 같다.


(일본 기사: http://ascii.jp/elem/000/000/112/112146/)

[출처] 진동력 발전 (신발전 기술) 도쿄역 발전마루 |작성자 밍그라빠

street performance of the piezoelectric element in Italy

Piezoelectric footprint

the NIPS lab in Italy installed some piezoelectric element in the street.
People participated the event and looked like enjoying of that.


in the video, when people walked on a piezoelectric element, LED turned on.

이탈리아에서 진행된 압전소자 거리 프로젝트

Piezoelectric footprint

이탈리아 NIPS 랩에서 진행된 거리 프로젝트

길거리에 압전 소자 발판을 설치하고
일반 사람들이 지나다닐 수 있게 하였다.

사람들이 지나갈 때마다
이탈리아 국기 모양의 LED가 켜진다.

풍력을 이용한 압전에너지 하베스팅

풍력 발전이라고 하면 보통 터빈을 활용하는 걸 말한다.
하지만 그건 꽤 많은 문제가 있다.
소음도 많이 나고, 공간도 많이 차지해 도시에 적용하기 힘들다.


그래서 코넬대학교에 Francis Moon이라는 교수가
압전 소자를 활용한 풍력 발전 패드를 만들었다.


바람이 부는 진동으로 전기를 생산하는 형태이며,
태양열판 처럼 옥상에 설치가 가능하다.


Read more: Vibro-Wind Piezoelectric Pads Harness Wind Energy Without Turbines | Inhabitat - Sustainable Design Innovation, Eco Architecture, Green Building 

Vibro-Wind; Without Turbines; Piezoelectric Energy Haverstor

We usually use turbines when generate energy from wind.
But It has many problem such as noise, lack of space etc.

So, Francis Moon, a mechanical engineering professor at Cornell University invent a new vibro-wind piezoelectric pads.



Read more: Vibro-Wind Piezoelectric Pads Harness Wind Energy Without Turbines | Inhabitat - Sustainable Design Innovation, Eco Architecture, Green Building 

건물 외벽을 활용한 압전 에너지 하베스팅

스톡홀롬에 있는 한 회사(Belatchew Arkitekter AB)가 정말 특이한 프로젝트를 하고 있었다.


우선 동영상부터 보자. (00:34초 참고)




그러니까 의도는 정말 좋은데

(Photo by http://belatchew.com/en/2013/11/05/strawscraper/)

오래되고 낡은 건물, 안쓰는 건물 윗부분을

압전 소자를 장착해 바꾼다는 것이다.

일반 태양이나 풍력 발전기를 사용하면 공간도 없을 뿐더러,

소음도 많아 도시에 적합하지 않다.

하지만 압전 에너지 하베스터를 위와 같이 fiber 모양으로 바꾸면

도시에서도 바람을 이용해 전기를 생산할 수 있다.

그런데 음...

모양이....음...

다른 버전 사진을 찾아봐도

 음....

동영상에 저 fiber들이 흔들리는 모습을 본다면 더더욱 음...

ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
어떻게 될지 기대되는 프로젝트다.

실제로 스톡홀롬에 저런 게 만들어진다면 가서 꼭 보고 싶음.




더욱 자세한 원문 기사: http://www.gizmag.com/strawscraper-piezoelectric-fiber-concept/27626/

generating energy from heart beating!

study from John Rogers, professor of the University of Illinois.


It's a PZT which stick on the animal's heart.
When heart moving, PZT(piezoelectric energy harvester) get different electric charge.
So we could make an electricity!


It could apply the Pacemaker which helps a patient having irregular purse.

(압전에너지 하베스팅) 심장에서 전기를 생산하기

일리노이 대학에 존 로저스(John Rogers) 교수가 연구하는 내용이다.
심장에 PZT 압전소자를 설치하면
심장이 뛰는 힘으로 압전소자의 변형이 생기며 전기가 만들어진다.



동영상에 뛰는 심장 위에 붙어있는 금속판이 PZT이다.
부정맥 환자들을 위한 치료기(페이스메이커) 등에 활용할 수 있다.

고속도로에서 전기를 수확하기 (Generating from road way)

Innowattech Alternative Energy Harvesting System Roads Solution

이스라엘의 한 회사 이노와텍(Innowattech)
에서 개발한 압전 에너지 하베스터의 모습이다.


고속도로 밑에 전기를 생산할 수 있는 압전 에너지 하베스터를 설치하면
자동차가 지나가는 힘으로 전기가 생산할 수 있다.


특히, 고속도로는 속력이 일정한 자동차가 많이 다니기 때문에
더욱 전기를 수확하기 유리하다.



위의 동영상에선,
어떻게 고속도로에 압전 소자를 설치하고, 그렇게 만든 전기를 쓰는 방법이 자세하게 담겨있다.



동영상엔 나오지 않지만, 위 하베스터의 문제는 크게 2가지가 있다.
1. 비가 왔을 때 습기를 어떻게 막는가
2. 달궈진 아스팔트와 차가워진 아스팔트 사이에 온도차가 클텐데 어떻게 효율적으로 전기를 수확할 수 있느냐


이노와텍 사는 과연 이 문제를 해결할 수 있을것인가..... 


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this video made by Innowattech, an Israel company.
You could generate from roadway(especially expressway) using Piezoelectric Energy Harvester.


It is good because you could get a sustainable energy from expressway.
(Every car maintains the same speed in expressway)

But there are 2 problems

1. How to protect harvester from humidity when it's rainy
2. how to manage the different temperature between summer and winter.


Could Innowattech solve this problem?????
well.......hmm.....

밟으면 전기가 생산되는 발판

Piezoelectric Energy Harvester

압전 소자를 이용해 전기를 만드는
압전 에너지 하베스팅의 일종이다.


동영상에서 보다시피 밟으면 전기가 만들어진다.
사람의 걸음으로 전기를 만들 수 있다.

piezo generator shoes(압전발전기로 불이 켜지는 신발)

동영상 설명

- 작은 원반형의 압전소자를 사용하여 전기를 발생시킨다.

-발생한 전기로 다이오드에 전류를 흘려줘 빛이 나게 한다.

-압전소자에 힘을 가해줄 때마다 빛이 간헐적으로 들어온다. 

생각해볼 점

-기존의 운동화는 주로 배터리에 저장된 에너지를 이용해 빛을 냈다. 따라서 수명이 있었다.

-만약 압전소자를 이용해 배터리를 없앤 상품을 구상한다면 압전 소자를 설치하고 운동화를 신었을 때 대략 수명이 어느정도인지 알고 이를 기존 배터리 수명과 비교해야할 것이다.

더 알고 싶은 것

-압전 소자와 다이오드에 구체적으로 어떤 물질이 쓰였을까?

-걸을 때 발생하는 힘으로 순간적으로 빛을 내는 것뿐 아니라 생성된 에너지를 저장해뒀다 필요할 때 장기적으로 쓰는 것은 어떨까?

-이를 위해선 어떤 장치가 더 필요하며 회로는 어떻게 구성해야할까?

압전 소자와 다이오드를 준비하고 회로를 구상하여 간단한 압전 발전기를 만들어 직접 신발에 적용시킨 아이디어가 반짝인다. 

Brief explanation about the video

In this video is a simple piezo electric generator. 

The eletric energy generated by it is used to light the diode. 

The feature is the lighting is momentous when there is power on piezo eletric material.

Further questions

For commercializing of it, there needs to be comparison with existing lighting shoes with batteries; the life span and the price. 

What specific piezoeletric material and diode was used?

How about storing the energy generated by generator and using energy more flexibly when the person need it?

For this what is needed and how should we make the circuit?

It's brilliant that applying the mechanism 'piezoeletricity' to daily life materials 'shoes'.  

Piezo Power: Creating Energy From Walking (운동화와 압전 소자)

동영상 설명

- 동영상에서 사용하는 압전소자는 PZT로 보인다.

- 얇게 만든 PZT에 전압계를 연결했다.

- PZT 판이 휠 때마다 바뀌는 전압을 측정했다.

한계

- 굉장히 신발이 불편해 보임.

- 나오는 값도 작을 뿐더러, 전압이 규칙적이지 않아서 진짜 전기로 사용할 수 있을지는 의문이다.

하지만, 압전 소자 실험하는 모습이 굉장히 잘 담긴 동영상이다.

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explain the video

- In this video, the piezoelectric element is used.

- It looks like PZT which is the kind of piezoelectric element.

- a slice of PZT connects to a voltmeter.

- When it is bent, we could check a different voltage value.

restriction

- The shoes looks like very uncomfortable.

- The voltage value is small and irregular. So that I'm not sure we could use it.

But the video is good.

Because we could know well about how to do an experiment.

압전 에너지 하베스팅에 대한 간단한 소개 (원리, 종류 등)

압전 소자를 이용해서 전기를 만들어 내기 시작했는데,

동영상에는 그에 대한 간단한 역사와, 사용될 수 있는 종류들, 그리고 원리가 나온다.
(자세한 사항은 아래 설명 참조)


 짧은 내용에 압전 에너지 하베스팅에 핵심을 전부 담은 좋은 비디오다.




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 동영상 내용 설명

 0:30 
- 크리스탈을 이용해서 댄스플로어에 사용하면, 밟을때마다 전기를 생산할 수 있다.

 0:46
- 자동차 타이어같이 전기를 끌어오기 힘든 물질의 경우, 안에 압전 소자를 넣으면 해결 가능하다!
- 자동차 바퀴의 진동으로 센서를 가동시킬 에너지를 얻을 수 있다.


 1:00
- 부정맥 환자들을 위한 "페이스 메이커" (심장 박동 조절 기구)에도 활용할 수 있다.


 1:18
 - 한 가지의 큰 문제점이 있다.
 - 그것은 압전 소자에 사용하는 Pb가 중금속이라 위험하다.
- 그래서 납이 없는 압전 소자를 만들어야 한다.


 1:35
- 그렇다면 왜 전기가 만들어 지는가? 
- 크리스탈은 원래 +와 -로 나누어져 있는데, 세게 누르게 되면 움직임이 발생하고, 이 움직임이 전기가 된다.
- 누르는 거 말고 쥐어 짜는 걸로도 전기를 만들 수 있다.


 2:06
 - 특히 이러한 모양으로 배치했을 때, 더 많은 전기가 만들어진다.

great video about "piezoelectric energy harvesting" (introduction, examples, principle)

this video provide about introduction of piezoelectric crystals.


0:30
- you could see the dance floor using piezoelectric crystals.
- It could generate an electricity while you dance. It's not enough to light whole city, but It could power the dance floor light.


0:42
- a tire and pace maker
※ pace maker is a device that is placed inside someone's body in order to help their heart beat in the right way.


1:10
- One big problem about piezoelectric crystals.


1:30
- how to generate by using piezoelectric crystals. (the principle)

"Triboelectric Generators Capture Wasted Power"

"

Harvesting the World's Mechanical Energy: Triboelectric Generators Capture Wasted Power"

-http://www.youtube.com/watch?v=joetshqFAOM