ES2399230T3

ES2399230T3 - Dispositivo para recuperación de energía de presión

Info

Publication number: ES2399230T3
Application number: ES11183275T
Authority: ES
Inventors: Claire Jean-Mistral
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-03-26
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: US8669692B2; EP2437323A1; US20120074815A1; FR2965406A1; EP2437323B1

Abstract

Dispositivo para recuperación de energía que comprende: una membrana (3) en polímero electroactivo; un accionador (5) móvil en traslación según una primera dirección (F) no paralela al plano medio de lamembrana; un órgano (7, 9) de conversión del movimiento del accionador en un movimiento de estiramiento de la membranasegún por lo menos una segunda dirección (D1) del plano medio de la membrana; caracterizado porque comprende unos medios (31; 41) de polarización de la membrana que comprenden unelectreto.

Description

Dispositivo para recuperacion de energia de presion.

5 Campo de la invencion La presente invencion se refiere a un dispositivo para la recuperacion de energia adaptado para convertir la energia mecanica de una fuerza de presion ejercida sobre un accionador en energia electrica.

Exposicion de la tecnica anterior

Se ha propuesto integrar unos dispositivos de recuperacion de energia en diversos objetos susceptibles de sufrir una fuerza de presion ejercida por un usuario, por ejemplo un interruptor con boton pulsador, una bascula para personas, un mando a distancia, un pedal de bicicleta, etc.

15 Los dispositivos para recuperacion de energia de presion habituales comprenden un accionador movil en traslacion bajo el efecto de la fuerza de presion ejercida por el usuario, y un convertidor piezoelectrico o electromagnetico para transformar la energia mecanica relacionada con el movimiento de traslacion del accionador en energia electrica. Se observara que se entiende en la presente memoria por accionador un organo de accionamiento a traves del cual la fuerza mecanica a explorar es transmitida al convertidor. Sin embargo, dichos sistemas pueden ser generalmente utilizados tambien como convertidores electromecanicos. En este caso, el dispositivo es alimentado con energia electrica, y convierte esta energia en energia mecanica, provocando el desplazamiento del accionador. Un inconveniente de estos dispositivos reside en el bajo rendimiento de los convertidores piezoelectricos o

25 electromagneticos utilizados. A titulo de ejemplo, cuando se ejerce una fuerza de 10 N sobre un interruptor con boton pulsador adaptado para sufrir un desplazamiento de 3 mm, la cantidad de energia mecanica disponible es de 30 mJ. Los dispositivos actuales permiten proporcionar como mucho 0,2 a 0,5 mJ de energia electrica util, o sea un rendimiento inferior a 2%. Otro inconveniente de estos dispositivos reside en el numero de piezas relativamente importante necesario para su fabricacion. La solicitud internacional WO 01/65615 describe unos transductores que utilizan unas membranas en polimero electroactivo para convertir la energia mecanica en energia electrica.

35 Sumario Asi, un objetivo de un modo de realizacion de la presente invencion es prever un dispositivo para recuperacion de energia que evita la totalidad o parte de los inconvenientes de las soluciones existentes. Un objetivo de un modo de realizacion de la presente invencion es prever un dispositivo para recuperacion de energia de presion que presenta un mejor rendimiento que las soluciones existentes. Un objetivo de un modo de realizacion de la presente invencion es prever un dispositivo de este tipo adaptado para

45 ser integrado facilmente a cualquier tipo de objeto susceptible de sufrir una fuerza de presion exterior. Un objetivo de un modo de realizacion de la presente invencion es prever dicho dispositivo facilmente adaptable a cualquier tipo de objeto de uso corriente. Un objetivo de un modo de realizacion de la presente invencion es prever dicho dispositivo facil de realizar con pocas piezas. Asi, un modo de realizacion de la presente invencion preve un dispositivo para recuperacion de energia que comprende: una membrana en polimero electroactivo; un accionador movil en traslacion segun una primera

55 direccion no paralela al plano medio de la membrana; un organo de conversion del movimiento del accionador en un movimiento de estirado de la membrana segun por lo menos una segunda direccion del plano medio de la membrana; y unos medios de polarizacion de la membrana que comprenden un electreto. Segun un modo de realizacion de la presente invencion, el organo de conversion convierte ademas el movimiento del accionador en el movimiento de estiramiento de la membrana segun por lo menos una tercera direccion del plano medio de la membrana. Segun un modo de realizacion de la presente invencion, este organo comprende por lo menos dos primeros brazos rigidos, moviles en rotacion alrededor de un primer eje solidario al accionador y aproximadamente octogonal a las

65 primera y segunda direcciones, estando los dos primeros brazos unidos a la membrana respectivamente en dos puntos distintos de la segunda direccion.

Segun un modo de realizacion de la presente invencion, el organo de conversion comprende ademas por lo menos dos segundos brazos rigidos, moviles en rotacion alrededor de un segundo eje solidario al accionador y aproximadamente ortogonal a las primera y tercera direcciones, estando los dos segundos brazos fijados a la membrana respectivamente en dos puntos distintos de la tercera direccion.

Segun un modo de realizacion de la presente invencion, el dispositivo para recuperacion de energia comprende ademas unos medios de retorno hacia una posicion de reposo.

Segun un modo de realizacion de la presente invencion, el electreto esta posicionado bajo la membrana y forma una superficie que coincide aproximadamente, en vista por encima, con la membrana, y que presenta un relieve ondulado en unos planos ortogonales a la membrana.

Segun un modo de realizacion de la presente invencion, el electreto es de Teflon cargado.

Otro modo de realizacion de la presente invencion preve un interruptor con boton pulsador que integra un dispositivo para recuperacion de energia tal como el mencionado mas arriba.

Breve descripcion de los dibujos

Estos asi como otros objetivos, caracteristicas y ventajas, seran expuestos en detalle en la descripcion siguiente de modos de realizacion particulares dada a titulo no limitativo en relacion con las figuras adjuntas, en las que:

la figura 1A es una vista en seccion que ilustra de manera esquematica y parcial un modo de realizacion de un dispositivo para recuperacion de energia de presion;

la figura 1B es una vista por encima esquematica y parcial del dispositivo de la figura 1A;

las figuras 2A y 2B son unas vistas en seccion que ilustran de manera esquematica el dispositivo para recuperacion de energia de las figuras 1A y 1B, respectivamente en unas primera y segunda posiciones de funcionamiento;

la figura 3 es una vista en seccion que ilustra de manera esquematica otro modo de realizacion de un dispositivo para recuperacion de energia de presion;

la figura 4A es una vista en perspectiva que representa de manera esquematica y parcial una variante de realizacion del dispositivo para recuperacion de energia de la figura 3;

la figura 4B es una vista en seccion esquematica y parcial del dispositivo de la figura 4A; y

la figura 5 es una vista en seccion que representa de manera esquematica y parcial una variante de realizacion del dispositivo para recuperacion de energia de las figuras 4A y 4B.

Descripcion detallada

En aras de la claridad, los mismos elementos han sido designados por unas mismas referencias en las diferentes figuras y, ademas, las diversas figuras no estan dibujadas a escala.

Se propone en la presente memoria un dispositivo para recuperacion de energia adaptado para convertir una fuerza de presion en energia electrica, con la ayuda de la membrana en polimero electroactivo.

Se conocen unas membranas flexibles deformables que recurren a unos polimeros electroactivos, y mas particularmente a los polimeros dielectricos, capaces de trasformar una deformacion mecanica que las mismas sufren en una energia electrica. Tipicamente, una pelicula de polimero forma el dielectrico de un elemento capacitivo variable y esta intercalada entre dos electrodos flexibles.

En modo convertidor electromecanico, cuando se aplica una tension a la estructura asi formada (polimero + electrodos), esta ultima se estira en el plano y se contrae segun su espesor. El modo convertidor mecano�electrico, el principio de conversion es un principio electroestatico o sea una variacion de la energia almacenada en el seno de una capacidad variable segun tres direcciones (plano y espesor). Esta variacion de capacidad es inducida por un movimiento mecanico (vibraciones, fuerzas, etc.). Los polimeros dielectricos son por tanto unos materiales pasivos que necesitan la realizacion de un ciclo energetico para convertir la energia mecanica en electricidad. El polimero se deforma y despues se carga. Una energia electrica inicial se almacena en la capacidad formada por el polimero dielectrico. Despues, el polimero se mueve mecanicamente, la capacidad varia de tal manera que la energia electrica almacenada se amplifique. Esta fase, denominada fase activa, se realiza generalmente con carga Q constante o con tension V constante. Despues, se retira la energia electrica del polimero y este ultimo encuentra de

nuevo sus dimensiones de origen.

La energia electrica que resulta de ello puede ser tratada y conformada por un sistema apropiado para alimentar un dispositivo anexo o almacenada. Los ciclos electricos de carga y de descarga estan sincronizados por un circuito de gestion electrica adecuado.

Unos ejemplos de realizacion de membranas electroactivas de este tipo se describen en la solicitud de patente francesa 2 936 650. Dichas membranas presentan un rendimiento de conversion mecano �electrica netamente superior al rendimiento de los convertidores piezoelectricos o electromagneticos habituales.

Las figuras 1A y 1B ilustran de manera esquematica y parcial un ejemplo de un modo de realizacion de un dispositivo 1 para recuperacion de energia. La figura 1B es una vista por encima, y la figura 1A es una vista en seccion segun la linea A�A de la figura 1B.

El dispositivo 1 comprende una membrana electroactiva deformable 3 aproximadamente plana, constituida por un apilamiento de un primer electrodo 3a, de un polimero dielectrico 3b, y de un segundo electrodo 3c. En este ejemplo, la membrana 3a tiene, en vista por encima, (figura 1B), una forma general aproximadamente cuadrada. Se observara que la membrana no es necesariamente perfectamente plana, pero podra estar ondulada o presentar diversos relieves que se extienden a uno y otro lado de un plano medio.

En este ejemplo, el dispositivo 1 comprende ademas, a parte del plano de la membrana y sustancialmente frente a la parte central de la membrana, un accionador 5 movil en traslacion segun un eje aproximadamente ortogonal a la membrana. Mas generalmente, el accionador 5 podra ser movil en traslacion segun un eje que intersecta el plano medio de la membrana, es decir un eje no paralelo al plano medio de la membrana. En este ejemplo, el accionador 5 es susceptible de sufrir una fuerza de presion F aproximadamente ortogonal al plano de la membrana, y de desplazarse bajo el efecto de esta fuerza. Mas generalmente, la fuerza F podra ser una fuerza oblicua con respecto al plano medio de la membrana, y que presenta una componente vertical (ortogonal al plano de la membrana) no nula.

Cuatro brazos rigidos a a d unen el accionador 5 a las cuatro esquinas de la membrana 3. Cada brazo esta fijado por un extremo a una esquina de la membrana con la ayuda de un sistema de enganche 9 (respectivamente 9a a 9d). El sistema de enganche 9 es por ejemplo un punto de cola, una soldadura, una costura, un tope de apoyo,

o cualquier otro sistema adecuado. En el ejemplo representado, los puntos de enganche 9a y 9c de los brazos a y

�c estan dispuestos en los extremos de una primera diagonal D1 de la membrana, y los puntos de enganche 9b y 9d de los brazos �b y �d estan dispuestos en los extremos de la segunda diagonal D2.

Por el lado de su extremo no unido a la membrana 3, los brazos a a d, estan unidos al accionador 5, por ejemplo por medio de una rotula 6 (figura 1A). Los brazos �a y �c estan articulados uno con respecto al otro y con respecto al accionador 5 segun un grado de libertad en rotacion alrededor de un eje (no representado) del accionador paralelo al plano de la membrana y ortogonal a la diagonal D1. Los brazos �b y �d estan articulados uno con respecto al otro y con respecto al accionador segun un grado de libertad en rotacion alrededor de un eje (no representado) del accionador paralelo al plano de la membrana y ortogonal a la diagonal D2.

Cuando se ejerce una fuerza de presion F aproximadamente ortogonal al plano de la membrana sobre el accionador 5, el movimiento de traslacion del accionador que resulta de ello provoca la apertura de los angulos formados entre los brazos �a y �c por una parte, y entre los brazos �b y �d por otra parte. Resulta de ello un estiramiento de la membrana por sus cuatro esquinas, segun las dos diagonales D1 y D2.

Para favorecer el estiramiento de la membrana, se podran prever opcionalmente unos medios no representados de mantenimiento de la membrana en un plano fijo. Se trata por ejemplo de un marco de soporte, deformable pero mas rigido que la membrana, en o sobre el cual esta tensada la membrana, y unido por sus cuatro esquinas a los enganches 9a a 9d. Unos topes de final de carrera constituidos por espigas dispuestas sobre la rotula 6 pueden estar previstos para limitar el estiramiento maximo y el estiramiento minimo de la membrana. Podra estar previsto cualquier sistema limitador del estiramiento de la membrana.

Segun una ventaja del sistema de recuperacion de energia propuesto, la fuerza de presion F ejercida por el usuario conduce a estirar la membrana de polimero electroactivo 3 segun las dos direcciones distintas que corresponden a las diagonales D1 y D2, lo cual permite maximizar la cantidad de energia recuperada. Ademas, la fuerza F esta amplificada por el brazo de la palanca formada por los brazos �a y d.

La invencion no se limita sin embargo a esta configuracion particular. En particular, se podra elegir estirar la membrana en una unica direccion, con la ayuda de un mecanismo de dos brazos, o segun mas de dos direcciones, con la ayuda de un mecanismo en arafa que comprende dos brazos para cada direccion de estiramiento deseada. Ademas, la membrana podra tener cualquier otra forma que la representada en la figura 1B, por ejemplo una forma rectangular, ortogonal, circular, triangular, etc. Si la membrana esta ligeramente ondulada y/o presenta unos relieves alrededor de un plano medio, durante su estiramiento, la misma puede desplazarse tambien en un plano

sustancialmente vertical.

Mas generalmente, se propone en la presente memoria un dispositivo para recuperacion de energia que comprende una membrana plana de polimero electroactivo, un accionador movil en traslacion segun una direccion ortogonal al plano de la membrana, y un organo de conversion del movimiento del accionador en un movimiento de estiramiento de la membrana segun una o varias direcciones de su plano.

Las figura 2A y 2B son unas vistas en seccion que ilustran de manera esquematica el dispositivo para recuperacion de energia 1 de las figuras 1A y 1B, respectivamente en las primera y segunda posiciones de funcionamiento.

En este ejemplo, el sistema descrito en relacion con las figuras 1A y 1B esta integrado en una caja 21 de forma general paralelepipedica. La membrana 3 esta posicionada en un plano horizontal paralelo a unas paredes opuestas inferior 21i y superior 21s de la caja 21. Unos medios de soporte no representados pueden estar previstos para mantener la membrana en este plano.

Se utilizan en este caso y en la continuacion de la presente descripcion, los terminos de orientacion y de posicionado �inferior�, �superior�, �lateral�, �horizontal�, y �vertical� haciendo referencia arbitrariamente a la orientacion de la figuras 2A y 2B. Sin embargo, queda entendido que el sistema de recuperacion de energia propuesto esta adaptado para funcionar cualquiera que sea la orientacion de la caja 21.

El accionador 5 y los brazos a a d estan dispuestos por el lado de la membrana 3 opuesto a la pared inferior 21i, y el accionador 5 esta fijado a la pared superior 21s. La pared superior 21s es movil en traslacion o deformable segun una direccion vertical, de manera que la aplicacion de una fuerza de presion F sustancialmente vertical (figura 2B) sobre esta pared (o una fuerza no vertical pero que presenta una componente vertical no nula) provoca la puesta en movimiento del accionador 5. Asi, la aplicacion de una fuerza de presion F vertical sobre la pared 21s conduce a estirar la membrana 3 segun sus diagonales.

Unos medios de retorno estan previstos ademas para devolver el dispositivo 1 hacia una posicion de reposo cuando se deja de ejercer la fuerza de presion F. En este ejemplo, los medios de retorno estan constituidos por resortes 23 apoyados entre unas caras laterales 21l de la caja 21 y los puntos de enganche 9 de la membrana. Puede estar previsto cualquier otro mecanismo de retorno adecuado. A titulo de ejemplo, un resorte puede estar previsto entre los brazos �a y c y/o entre los brazos b y �d (figura 1B. Se observara por otra parte que, debido a su elasticidad, la membrana contribuye naturalmente a devolver el dispositivo 1 hacia una posicion de reposo. Si esta contribucion es suficiente, se podra prescindir de medios de retorno complementarios.

El dispositivo 1 comprende ademas un circuito de gestion electrica 24 para aplicar una tension de polarizacion entre los electrodos 3a y 3b cuando se estira la membrana, y para recuperar las cargas generadas por el polimero dielectrico 3b cuando se contrae la membrana. En un ejemplo de realizacion, un elemento piezoelectrico puede estar asociado a los medios de retorno 23 para generar la tension de polarizacion requerida. El elemento piezoelectrico podra incluso constituir el medio de retorno por si mismo. Una adaptacion de nivel de tension es entonces necesaria, por medio de un convertidor entre el elemento piezoelectrico y la membrana electroactiva.

La figura 3 es una vista en seccion que ilustra de manera esquematica un modo de realizacion preferido del dispositivo para recuperacion de energia 1 de las figuras 2A y 2B. Se propone en este caso polarizar la membrana con la ayuda de un electreto 31, es decir un elemento de un material dielectrico que presenta un estado de polarizacion electrica casi permanente. Se podra utilizar por ejemplo un electreto de Teflon cargado.

El electreto 31 forma una superficie que coincide aproximadamente, en vista por encima, con la membrana 3, y que presenta un relieve ondulado, por ejemplo en ola, en triangulo o en rectangulo, en uno o varios planos ortogonales a la membrana. Dicha forma en serpentin permite que el electreto se despliegue y siga las deformaciones de la membrana. Para una membrana no estirada, el electreto esta ondulado y para la membrana estirada al maximo, el electreto esta por ejemplo plano y paralelo a la membrana. El electreto 31 esta dispuesto entre la capa dielectrica 3b y el electrodo 3a. El electrodo 3a puede ser plano, como se ha representado en la figura 3, o estar conformado con el electreto 31. El electreto 31 esta fijado por ejemplo a la capa 3b por unos puntos de cola dispuestos en unos puntos superiores del relieve ondulado, o por cualquier otro sistema de fijacion conocido en la tecnica anterior. Mas generalmente, la forma del electreto y el medio de fijacion del electreto bajo la membrana 3 se eligen para que el electreto siga las deformaciones de la membrana.

En reposo, el electreto posee una carga permanente Qi que induce la aparicion de cargas sobre los dos electrodos: debe ser mantenido un equilibrio electroestatico de la estructura. La capacidad formada por el dielectrico esta asi polarizada. Cuando se deforma la membrana electroactiva, cambia el valor de la capacidad del sistema. Las cargas presentes en los dos electrodos se reorganizan para asegurar un equilibrio electroestatico. Estos movimientos de cargas se efectuan a traves de una carga (resistencia, etc.). Es la tension en los bornes de esta carga lo que constituye la energia denominada recuperada. Se debe observar que en funcion del sentido del movimiento mecanico de la membrana electroactiva, las cargas circulan en un sentido o en el otro a traves de la resistencia (tension alterna). Una ventaja de este modo de realizacion es que el circuito de gestion electrica utilizado es mucho

mas simple que el circuito que se hubiera utilizado en una solucion hibrida a base de piezoelectrico. La utilizacion de un electreto permite obtener directamente una tension de polarizacion elevada, sin que sea preciso prever un convertidor de tension complementario. A titulo de ejemplo, un electreto de Teflon cargado permite obtener un potencial de superficie permanente del orden de 300V. El Teflon presenta ademas la ventaja de ser suficientemente flexible para seguir las deformaciones de la membrana.

Se observara que se podra prever cualquier forma y/o disposicion adecuada del electreto.

La figura 4A es una vista en perspectiva que representa de manera esquematica y parcial una variante de realizacion del dispositivo para recuperacion de energia electrica en la figura 3.

La figura 4B es una vista en seccion parcial del dispositivo de la figura 4A segun el plano B de la figura 4A.

En este ejemplo, la membrana constituida por el apilamiento del electrodo 3c y del polimero 3b es rectangular y esta encuadrada por unas partes no activas 32 cuya funcion es maximizar las deformaciones mecanicas de la membrana. La membrana es susceptible de ser deformada solamente en una direccion. El mecanismo de compresion del movimiento de presion ejercido por el usuario en un movimiento de estiramiento de la membrana es por ejemplo un mecanismo con dos brazos.

Esta previsto un soporte 41 para asegurar la planeidad de la membrana y para evitar un estiramiento excesivo que pueda conducir a su rotura. El soporte 41 forma (en vista por encima) una superficie aproximadamente rectangular de dimensiones por lo menos iguales a las de la membrana y de las partes activas 32, y presenta un relieve en serpentin en unos planos ortogonales a la membrana y paralelos a su direccion de estiramiento (figura 4B).

Se propone en la presente memoria realizar el soporte 41 en un material con polarizacion electrica casi permanente tal como Teflon cargado, de manera que este soporte asegure directamente la polarizacion de la membrana. Se observara que solamente la o las zonas del soporte 41 enfrentadas a la membrana 3c, 3b forman un electreto. Estas zonas estan constituidas en la presente memoria por el apilamiento del electreto 31 propiamente dicho y del electrodo inferior 3a de la membrana. Se podra realizar por ejemplo un soporte 41 de una sola pieza y cargar localmente solo estas zonas de manera que aseguren su funcion de electreto. Se podra prever asimismo un soporte 41 formado por varias piezas de materiales distintos, estando la o las porciones del soporte enfrentado a la membrana 3c, 3b por ejemplo formadas por Teflon cargado. Como variante, se podra prever asimismo un soporte 41 de un material cualquiera, por ejemplo elegido por sus propiedades de rigidez y de elasticidad, y revestir ciertas partes de este soporte con un material de polarizacion electrica casi permanente. Una cala periferica 43 (figura 4A), esta prevista entre las partes no activas 33 de la membrana 3b, 3c y el electreto/soporte 41, de manera que una zona de aire 45 separa del soporte la membrana. Esto permite que la membrana sea libre de estirarse o de retraerse uniformemente sobre toda su superficie cualquiera que sea la geometria del soporte.

La figura 5 es una vista en seccion en el mismo plano que la figura 4B, que representa de manera esquematica y parcial una variante de realizacion del dispositivo para recuperacion de energia de las figuras 4A y 4B.

En este ejemplo, no esta prevista ninguna cala entre el soporte 41 y la membrana. Asi, una parte superior 41s del soporte 41 (que corresponde a las porciones superiores del serpentin) esta directamente en contacto con la membrana. A diferencia del dispositivo representado en las figuras 4A y 4B, esta parte superior 41s no esta cargada electricamente. Por el contrario, la parte inferior 41i del soporte 41 (que corresponde a los tramos laterales e inferiores del serpentin de la figura 5) constituye un electreto cargado. Las partes inferiores 41i estan de hecho constituidas por el apilamiento del electreto 31 y del electrodo 3a (figura 3).

La membrana 3 esta constituida por una alternancia de bandas electroactivas 51 y de bandas no activas 53 yuxtapuestas. Las bandas electroactivas 51 estan constituidas por el apilamiento del electrodo superior 3c y del polimero dielectrico 3b (vease la figura 3), y estan dispuestas frente a unos electretos localizados a nivel de las zonas inferiores 41i del soporte 41. Las bandas no activas 53 estan por ejemplo constituidas solamente por el electrodo superior 3c, y no comprenden ningun polimero electroactivo. Asi, la estructura esta compuesta por una pluralidad de generadores electroactivos yuxtapuestos.

Se han descrito unos modos de realizacion particulares de la presente invencion. Diversas variantes y modificaciones resultaran evidentes para el experto en la materia.

En particular, se han mencionado mas arriba diversos ejemplos de utilizacion de un dispositivo para recuperacion de energia de presion. La invencion no se limita a estos ejemplos. El dispositivo propuesto podra ser utilizado en cualquier tipo de objeto susceptible de sufrir una fuerza de presion por parte de un usuario o por parte de un elemento exterior. Se podra utilizar por ejemplo este dispositivo en unas losas de revestimiento de suelo, en un sillin de bicicleta, en unos pies de silla.

Ademas, el experto en la materia sabra adaptar el sistema de recuperacion de energia propuesto para explotar no solo unicamente una fuerza de presion directa ejercida sobre un accionador, sino tambien otros tipos de fuerza, por ejemplo una fuerza ejercida por medio de un elemento en rotacion tal como una empufadura de puerta o un pestillo, que pondra en movimiento los brazos de estiramiento de la membrana.

Ademas, se ha representado en las figuras 1A a 3 unos sistemas de recuperacion de energia en los que el

5 accionador 5 esta dispuesto sustancialmente frente a la parte central de la membrana. La invencion no se limita evidentemente a este caso particular. Se podra prever por ejemplo un accionador 5 descentrado con respecto a la membrana, y utilizar unos brazos de estiramiento de longitudes distintas unidos a los extremos de la membrana.

Por otra parte, se ha mencionado mas arriba la utilizacion de Teflon cargado para formar un electreto de polarizacion 10 de la membrana electroactiva. Se podra utilizar cualquier otro material de electreto adecuado.

Ademas se han descrito y representado unos dispositivos para recuperacion de energia que comprenden una membrana electroactiva constituida por un polimero dielectrico intercalado entre dos electrodos. Se observara que la membrana electroactiva podra estar constituida por un apilamiento alternado de varias capas de polimero dielectrico

15 y de electrodos.

Los inventores han constatado que utilizando una membrana constituida por un apilamiento alternado de 5 a 10 capas de polimero dielectrico y de capas de electrodos, el dispositivo propuesto permite recuperar entre 2 y 10 mJ de energia electrica util en un interruptor con boton pulsador que recibe una energia mecanica de 30 mJ por parte de

20 un usuario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para recuperacion de energia que comprende:

5 una membrana (3) en polimero electroactivo;

un accionador (5) movil en traslacion segun una primera direccion (F) no paralela al plano medio de la membrana;

10 un organo ( �, 9) de conversion del movimiento del accionador en un movimiento de estiramiento de la membrana segun por lo menos una segunda direccion (D1) del plano medio de la membrana;

caracterizado porque comprende unos medios (31; 41) de polarizacion de la membrana que comprenden un electreto.
2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, en el que dicho organo convierte ademas el movimiento del accionador (5) en un movimiento de estiramiento de la membrana segun por lo menos una tercera direccion (D2) del plano medio de la membrana.

20 3. Dispositivo segun la reivindicacion 1 o 2, en el que dicho organo comprende por lo menos dos primeros brazos rigidos (�a, c), moviles en rotacion alrededor de un primer eje solidario del accionador y aproximadamente ortogonal a las primera y segunda (D1) direcciones, estando los dos primeros brazos unidos a la membrana respectivamente en dos puntos distintos (9a, 9c) de la segunda direccion (D1).

25 4. Dispositivo segun la reivindicacion 3, en su dependencia de la reivindicacion 2, en el que dicho organo comprende ademas por lo menos dos segundos brazos rigidos ( �b, �d), moviles en rotacion alrededor de un segundo eje solidario al accionador y aproximadamente ortogonal a las primera y tercera (D2) direcciones, estando los dos segundos brazos fijados a la membrana respectivamente en dos puntos distintos (9b, 9d) de la tercera direccion (D2).
5.

Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende ademas unos medios de retorno (23) hacia una posicion de reposo.
6.

Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el electreto (31) esta posicionado bajo la

35 membrana (3) y forma una superficie que coincide aproximadamente, en vista por encima, con la membrana, y que presenta un relieve ondulado en unos planos ortogonales a la membrana.

�. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el cual el electreto (31; 41) es de Teflon cargado.
40 . �nterruptor con boton pulsador que integra un dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a .