Perpustakaan Digital ITB

Habisnya catu daya pada telepon genggam saat ini merupakan salah satu masalah yang sering dialami oleh manusia. Keterbatasan keberadaan jala-jala listrik PLN dan baterai cadangan membuat harus ditemukannya solusi untuk masalah tersebut. Salah satu solusi yang dapat dilakukan adalah memanen energi yang berasal dari kehidupan sehari-hari, salah satu contohnya adalah aktivitas berjalan manusia yang membentuk pola sinusoidal dengan frekuensi 2 Hz. Getaran kinetik dengan pola sinusoidal ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik dengan menggunakan piezoelektrik yang mampu mengubah getaran tersebut menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh piezoelektrik dengan masukan getaran kinetik dari aktivitas berjalan manusia tidak dapat optimal karena frekuensi berjalan manusia tidak sama atau berada di sekitar frekuensi eigen piezoelektrik (110Hz). Untuk meningkatkan hasil pemanenan energi tersebut, piezoelektrik dapat diintegrasikan dengan kopel mekanik-magnet. Kopel mekanik-magnet dengan konsep bistabilitas dapat memicu piezoelektrik untuk bergetar pada frekuensi getaran di luar frekuensi eigen piezoelektrik. Kopel mekanik-magnet yang digunakan pada tugas akhir ini adalah kantilever dan magnet. Rancangan kantilever non konvensional dengan 52 variasi diperkirakan frekuensi eigennya menggunakan perhitungan analitis dan numerik. Rancangan dengan penurunan nilai inersia luas yang lebih besar dari penurunan massa terbukti paling efektif untuk menurunkan frekuensi eigen kantilever. Enam rancangan konfigurasi sistem lengkap yang memiliki frekuensi eigen paling mendekati 2 Hz dipilih sebagai rancangan untuk dibuat purwarupa. Sistem pemanenan energi dua tingkat dipilih sebagai konfigurasi yang ditinjau mendalam pada tugas akhir ini. Enam rancangan kantilever terpilih diuji pada simulator gerak langkah kaki dengan pengujian respon bebas dan sinusoidal. Hasil terbaik yang didapatkan adalah sistem dengan waktu luruh energi lebih dari 6 detik dan energi yang dihasilkan sebesar 43,3 mJ.