近日，我校機械工程學院孫萬教授等人在能源領域頂級期刊《可再生與可持續能源評論》（Renewable and Sustainable Energy Reviews）上發表題為“Navigating the future of flow-induced vibration-based piezoelectric energy harvesting”的綜述文章。孫萬和韓國中央大學石鐘元（Jongwon Seok）教授為論文的共同通訊作者，孫萬為論文的第一作者，碩士研究生王一恒為論文的共同作者，江蘇大學為該論文的第一單位，韓國中央大學、東南大學為合作單位。
隨著移動物聯網設備數量的顯著增加，需要可靠環保的電力解決方案來確保這些設備的可持續運行，因此開發新型能量收集技術變得越來越迫切。其中，流致振動能量收集作為一種可再生和清潔的能源技術，被認為將在未來能源系統的脫碳過程中發揮至關重要的作用，且可以滿足日益普及的移動物聯網設備持續可靠運行的能源需求。
該論文探討了壓電技術和材料的發展，對流致振動能量采集器的機理、建模技術和當前發展狀況進行了全面綜述，并討論了提高壓電能量采集器效率的各種方法，包括優化結構配置、添加非線性力、應用多穩態狀態、改變自由度和優化接口電路等。此外，論文還概述了未來研究的幾個前瞻性領域，包括利用超材料、集成深度學習和未來商業化方向，包括建造無葉片風力發電場和設計提高魯棒性和環境穩定性。該研究為流致振動能量采集器的發展提供了重要的參考和指導。
圖1. 典型流激振動發生場景示意圖
圖2. 流致振動能量收集器的潛在位置和應用場景
該文通過對流致振動壓電能量收集的研究現狀和未來發展的整合和討論，相信將引導更多的開創性研究朝著正確的方向發展，并為該領域的專業人士提供有用和豐富的參考。這將有助于協調跨學科研究，建立廣泛的合作，并進一步促進流致振動壓電能量收集的實際應用和商業化。
該工作得到了國家自然科學基金（52105101、U23A20661、92248301）、江蘇省科技創新專項基金（BE2022610）、韓國國家研究基金（NRF2022R1A2C1007069）等的支持。（機械工程學院）
文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032124003502
