Coleta de energia em teclado de notebook utilizando tecnologia mems
| dc.contributor.advisor1 | RODRIGUES, Roberto Menezes | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0848357090195263 | |
| dc.creator | TAVARES, Gabriel Amaral | |
| dc.date.accessioned | 2026-04-24T13:11:40Z | |
| dc.date.available | 2026-04-24T13:11:40Z | |
| dc.date.issued | 2026-02-25 | |
| dc.description.abstract | This work presents the study and modeling of a vibrational energy harvesting system based on an array of piezoelectric microcantilevers fabricated in MEMS technology, designed to convert residual mechanical energy from typing into electrical power. The main contribution of the proposed solution is its integration into a 49 cm² area adjacent to a laptop touchpad, enabling the harvesting of vibrations transmitted through the chassis without requiring modifications to the internal key mechanisms. This approach preserves the keyboard’s original ergonomics and tactile feedback, overcoming limitations reported in the literature for invasive solutions. Numerical simulations using the Finite Element Method (FEM) were employed to tune the device to a resonance frequency of 237 Hz. Results indicate that an array of 70 devices can generate an average power of 3.3 μW and a daily accumulated energy of 8.87 mJ, which are sufficient to sustain ultra-low-power subsystems such as monitoring sensors and real-time clock (RTC) circuits. It is concluded that the proposed system reconciles effective micro-scale energy generation with the maintenance of the functional and ergonomic integrity of portable devices. | |
| dc.description.resumo | Este trabalho apresenta o estudo e a modelagem de um sistema de coleta de energia vibracional baseado em uma matriz de microcantilevers piezoelétricos em tecnologia MEMS, projetado para converter a energia mecânica residual da digitalização em eletricidade. O diferencial da solução reside na sua integração à área de 49 cm² adjacente ao touchpad de um notebook, o que permite o aproveitamento das vibrações transmitidas pela carcaça sem a necessidade de modificações no mecanismo interno das teclas. Essa abordagem garante a total preservação da ergonomia e da sensação tátil original do teclado, superando limitações de soluções invasivas relatadas na literatura. Por meio de simulações numéricas via Método dos Elementos Finitos (FEM), o dispositivo foi sintonizado para uma frequência de ressonância de 237 Hz. Os resultados indicam que uma matriz de 70 dispositivos é capaz de gerar uma potência média de 3,3 μW e um acúmulo de energia diária de 8,87 mJ, valores suficientes para sustentar subsistemas de baixo consumo, como sensores de monitoramento e circuitos de relógio de tempo real (RTC). Conclui-se que o sistema proposto concilia eficiência na microgeração de energia com a manutenção da integridade funcional e ergonômica do dispositivo portátil. | |
| dc.identifier.citation | TAVARES, Gabriel Amaral. Coleta de energia em teclado de notebook utilizando tecnologia mems. Orientador: Roberto Menezes Rodrigues. 2026. 68 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica e Biomédica) – Faculdade de Engenharia Elétrica e Biomédica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2026. Disponível em:https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/9476 . Acesso em:. | |
| dc.identifier.uri | https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/9476 | |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.source.uri | Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br | |
| dc.subject | Coleta de energia | |
| dc.subject | MEMS Piezoelétrico | |
| dc.subject | Microcantilever | |
| dc.subject | Teclado de Notebook | |
| dc.subject | Energy harvesting | |
| dc.subject | Piezoelectric MEMS | |
| dc.subject | Notebook Keyword | |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | |
| dc.title | Coleta de energia em teclado de notebook utilizando tecnologia mems | |
| dc.type | Trabalho de Curso - Graduação - Monografia | pt_BR |