Pemanfaatan sensor piezoelektrik sebagai generator listrik pada sepatu untuk pengisian baterai peralatan elektronik berdaya rendah

INDONESIA:

Telah dilakukan penelitian mengenai pemanfaatan sensor piezoelektrik sebagai generator listrik pada sepatu untuk pengisian baterai peralatan elektronik berdaya rendah. Penelitian ini bertujuan untuk pengaruh pembebanan tekanan yang bervariasi dan konfigurasi rangkaian pada sensor piezoelektrik terhadap besar daya listrik yang dihasilkan. Piezoelektrik adalah gabungan dari efek perilaku listrik material dan Hukum Hooke. Hukum Hooke menyebutkan bahwa besarnya tekanan berbanding lurus dengan besarnya regangan material pegas. Sedangkan efek perilaku listrik material menyebutkan bahwa perpindahan densitas muatan listrik berbanding lurus dengan kekuatan medan listrik. Berdasarkan keaadan tersebut, piezoelektrik mampu menghasilkan energi listrik dari sumber tekanan. Variabel penelitian dalam pengambilan data ini adalah variasi tekanan dari kecepatan dan variasi tekanan dari berat badan pemakai sepatu piezoelektrik. Hasil pengambilan data dengan variasi berat badan menghasilkan daya paling besar pada berat badan 72,65 kg. Daya yang dihasilkan mencapai 3,39 µW ketika dirangkai secara seri, dan mencapai 51,22 µW ketika dirangkai secara paralel. Hasil pengambilan data dengan variasi kecepatan berjalan sejauh 2 km menghasilkan daya paling besar ketika berlari. Daya yang dihasilkan mencapai 3,28 mW ketika dirangkai secara seri, dan mencapai 41,56 mW ketika dirangkai secara paralel.

ENGLISH:

Research has been carried out on the use of piezoelectric sensors as electrical generators in shoes to charge batteries for low-power electronic equipment. This study aims to determine the effect of varying pressure loading and configuration of the piezoelectric sensor circuit on the amount of electrical power generated. Piezoelectricity is a combination of the effects of the electrical behavior of materials and Hooke's Law. Hooke's law states that the amount of pressure is directly proportional to the amount of strain in the spring material. While the effect of the electrical behavior of the material is that the displacement of the electric charge density is directly proportional to the strength of the electric field. Based on these conditions, piezoelectric is able to produce electrical energy from a pressure source. The research variables in this data collection are variations in pressure from speed and pressure variations from the body weight of the piezoelectric shoe wearer. The results of data collection with variations in body weight produced the greatest power at 72.65 kg of body weight. The power generated reaches 3.39 W when connected in series, and reaches 51.22 W when connected in parallel. The results of data collection with speed variations as far as 2 km produce the greatest power when running. The power generated reaches 3.28 mW when connected in series, and reaches 41.56 mW when connected in parallel.

ARABIC:

تم إجراء بحث على استخدام أجهزة الاستشعار الكهروإجهادية كمولدات كهربائية في الأحذية لشحن البطاريات للمعدات الإلكترونية منخفضة الطاقة. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد تأثير تحميل الضغط المتغير وتكوين الدائرة على المستشعر الكهرضغطية على كمية الطاقة الكهربائية المتولدة. الكهرباء الانضغاطية هي مزيج من تأثيرات السلوك الكهربائي للمواد وقانون هوك. ينص قانون هوك على أن مقدار الضغط يتناسب طرديًا مع مقدار الضغط في مادة الزنبرك. بينما ينص تأثير السلوك الكهربائي للمواد على أن إزاحة كثافة الشحنة الكهربائية يتناسب طرديًا مع قوة المجال الكهربائي. بناءً على هذه الظروف ، يمكن للكهرباء الانضغاطية إنتاج طاقة كهربائية من مصدر ضغط. متغيرات البحث في جمع هذه البيانات هي تغيرات الضغط من تغيرات السرعة والضغط من وزن الجسم لمرتدي الحذاء الكهرضغطية. أنتجت نتائج جمع البيانات مع الاختلافات في وزن الجسم أكبر قوة عند ٥٦٬٢٧ كجم من وزن الجسم. تصل الطاقة المولدة إلى ۹۳٬۳ واط عند التوصيل على التوالي ، وتصل إلى ۲۲٬۱٥ واط عند التوصيل بالتوازي. تنتج نتائج جمع البيانات مع الاختلافات في سرعة المشي حتى ٢ كم أكبر قوة عند الجري. تصل الطاقة المولدة إلى ۸۲٬۳ ميغاواط عند التوصيل على التوالي ، وتصل إلى ٦٥٬١٤ ميغاواط عند التوصيل بالتوازي.