Halve milliwatt uit schokken en trillingen

Het Holst Centre en Imec hebben een Mems-chip ontwikkeld die 489 microwatt vermogen kan opwekken uit vibraties. De bewegingen moeten dan wel dicht bij de resonantiefrequentie van het microsysteem liggen, te weten 1011 hertz. Maar ook als daarvan wordt afgeweken, blijft er voldoende over om nog nuttige dingen te doen. In de band van een voertuig dat zeventig kilometer per uur rijdt, wekt de chip bijvoorbeeld 42 microwatt op, genoeg om een autonoom sensorsysteem van prik te voorzien. Juist in een autoband zou een batterijtje niet praktisch zijn.

Holst en Imec presenteerden hun vinding op de IEDM-conferentie in Washington. De opgewekte energie komt van een trillend piëzo-elektrisch balkje gesandwicht tussen twee elektrodes, met aan het uiteinde een gewichtje. Deze cantileverconstructie pikt trillingen uit de omgeving op, zet het piëzomateriaal (aluminiumnitride) onder stress en dientengevolge ontstaat een spanning. De chips zijn goedkoop te maken: Imec ontwierp een productieproces op zes inch wafers.