激光微加工技術(shù)-芯片貼合焊接分析顯微鏡
宏觀尺度的能量收集器
一旦選定合適的壓電材料，可以通過以下兩種方法制備介觀一
宏觀器件：①激光微加工后進(jìn)行芯片貼合；②纖維合成后制備宏觀
的壓電纖維復(fù)合材料。
激光微加工制備的機(jī)械能量收集器
利用脈沖激光微加工技術(shù)將壓電圓片加工成所需形狀，圖形精
度為50～75 μm。通過選擇合適的激光光斑直徑，掃描鏡以及產(chǎn)臼
透鏡可以進(jìn)一步提高精度。這一技術(shù)提高了壓電材料選擇的自由度
(陶瓷、單晶和聚合物)，緩解了早期由介觀結(jié)構(gòu)制備帶來的困難。
例如復(fù)雜的合成技術(shù)需要進(jìn)行多步淀積，需要超凈環(huán)境，并且限制
了壓電材料的結(jié)構(gòu)形式。激光微加工法由以下幾步構(gòu)成：①將燒結(jié)
的陶瓷圓片磨拋成平面，②在圓片上制備電極并極化，③將極化后
的圓片固定在工作臺(tái)上，使用激光光束進(jìn)行加工。激光自動(dòng)移動(dòng)，
并根據(jù)CAD形成圖形。
對(duì)于無線傳感器節(jié)點(diǎn)，在能量收集電路和無線傳輸單元之間需
要能量密度極大的能量存儲(chǔ)裝置。一種可行的解決方案是采用鋰離
子充電電池以及雙層超級(jí)電容。選擇的依據(jù)是所需的能量密度和功
率密度，如果需要高“能量”密度則采用鋰離子電池，如果需要高
“功率”密度則采用超級(jí)電容。
提高能量收集器性能的方法
多模式能量收集
為了從環(huán)境中有效的收集能量，提出了多模式能量收集的概念
。它在以下幾個(gè)方面提高了系統(tǒng)的性能：①在給定方案下，可以從
兩個(gè)或多個(gè)能量源收集能量，如太陽能、風(fēng)能和振動(dòng)能等；②在同
一系統(tǒng)中集成兩種不同的能量收集方式起到相互補(bǔ)充的作用。
