Treballs premiats

Petjades elèctriques – Piezoelectricitat aplicada

Petjades elèctriques – Piezoelectricitat aplicada

Detall

Àmbit temàtic: FÍSICA
Edició: Premiats 2018

Centre: Institut Comte de Rius, Tarragona

Autor: Eloi Estebanell Pérez

Nivell educatiu: Segon de batxillerat

Tutor: Josep Maria Aliaga Tomàs


Compartiu aquest projecte

Objectius

En la realització d’aquest treball de recerca s’han plantejat els següents objectius :

– Conèixer la problemàtica energètica actual.

– Estudiar el fenomen de la piezoelectricitat i les seves possibles aplicacions.

– Conèixer el funcionament d’una impressora 3d i utilitzar-la per fer dissenys d’objectes tridimensionals.

–  Construir amb impressió 3D aparells basats en la piezoelectricitat i mesurar-ne el seu rendiment.

– Analitzar la viabilitat de l’ús de la piezoelectricitat en l’àmbit urbà, domèstic i individual.

Les hipòtesi de partida que s’han  plantejat en el present treball de recerca són :

HIPÒTESI 1 : Amb la impressió 3D i l’ús de discs ceràmics piezoelèctrics podem dissenyar i construir dispositius que permetin carregar  petits aparells electrònics, com mòbils, tauletes entre altres.

HIPÒTESI 2 : L’ús de dispositius piezoelèctrics en el paviment del carrer pot ser una bona proposta d’estalvi energètic en l’enllumenat elèctric d’una zona de vianants.

Aquestes hipòtesi es validaran  o refusaran després de fer la part experimental del treball i la seva validesa es comentarà a l’apartat de conclusions.

Metodologia

A partir d’una recerca bibliografia exhaustiva  es va el plantejament  teòric  de com es podria aplicar pràcticament el fenomen de la piezoelectricitat.

La part experimental del treball va consistir en aplicar els coneixement teòrics adquirits i mitjançant el mètode de prova- error anar provant les diferents configuracions dels elements electrònics per intentar assolir el major rendiment dels dos projectes de piezoelectricitat aplicada.

Una part important del treball experimental consistia en la creació  amb impressió 3D d’una maqueta amb els elements reprentatius del  mobiliari  urbà d’un carrer ( rajoles , fanals ). Això va comportar que l’autor hagués d’aprendre l’ús de programari de disseny 3D ( Solidworks ) i d’utilització de la impressora 3D ( Up Studio ). L’aprenentatge d’aquests programes va implicar un sobreesforç afegit a la problemàtica  intrínseca del treball.

Conclusions

El fenomen piezoelèctric permet carregar bateries i condensadors, però els discs ceràmics  piezoelèctric que l’autor ha utilitzat donen una intensitat molt baixa que impedeix el funcionament dels aparells elèctrics i electrònics. Ha quedat validat el fenomen piezoelèctric però no la seva utilització com a dispositius de transformació en energía elèctrica amb els discs ceràmics utilitzats. Caldria investigar amb més profunditat altres tipus de discs ceràmics per obtenir valors d’intensitats acceptables. En la recerca bibliogràfica que s’ha fet en el treball es va trobar que aquests discs ceràmics, que donen intensitats més elevada, ja existeixen en el mercat, però el seu preu és prohibitiu pel treball de recerca plantejat, ja que cada un d’aquests discs valen més de cent euros. Els discs ceràmics utilitzats en aquest treball, s’anomenen comunament en electrònica brunzidors  i tenen un preu màxim de quatre euros cadascú.