柔性能量收集微器件电/热/力多场耦合下失效及寿命评估

项目名称： 柔性能量收集微器件电/热/力多场耦合下失效及寿命评估

项目编号： No.11402135

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 马寅佶

作者单位： 清华大学

项目金额： 28万元

中文摘要： 柔性压电能量收集微器件可通过将生物体内的机械能转换为电能，为植入式医疗器件能量问题的解决提供了新的思路。柔性压电能量收集微器件在生物体内受到体液腐蚀、大变形交替载荷、电致发热等多场耦合交互作用，在长期多场耦合疲劳载荷作用下，结构易发生疲劳失效，降低力电转换效率，造成植入式医疗器件供电电压降低，影响植入式医疗器件的正常工作。本项目以柔性压电能量收集微器件为研究对象，以电/热/力多场耦合疲劳失效问题为研究重点，以提高柔性压电能量收集微器件的使用寿命及力电转换效率为目标，建立适用于大变形屈曲下的电/热/力多场耦合疲劳渐进损伤失效理论，结合微尺度实验技术，提出一套从热/电信号反演结构变形损伤的评价方法，开发可靠的柔性压电能量收集微器件健康监测及寿命评估技术。本项目的研究成果将为柔性压电能量收集微器件实现在生物体内的临床应用提供可靠的实验依据及理论基础。

中文关键词： 柔性电子；能量收集微器件；电/热/力多场耦合；疲劳；健康检测

英文摘要： The mechanical energy can be changed into electrical energy by the flexible piezoelectric energy harvesting micro-devices, which provides a new method to solve the energy problem for the implantable medical devices. The flexible piezoelectric energy harve

英文关键词： Flexible electronics；Energy harvesting micro-devices；Electro-thermo-mechanical coupling；Fatigue；Health monitoring