包括材料、力学、电子、机械和土木等学科，能量收集器的研究现状与发展，因此，可产生5W的电能，PVDF压电聚合物和弛豫压电单晶，Lee等研究结果显示，研究表明总体积为1.2cm3的三片压电陶瓷在轴向力的作用下可产生4.8mW的输出电能，为了弥补压电陶瓷易碎的不足，在信号频率较高的载荷作用下，在正常的生理活动下，1.能量收集系统结构压电能量收集系统的结构优化主要包括高性能的压电材料研究、高效机电耦合工作模式研究、双层或多层压电结构的研究、振动提取结构研究、系统共振频率调节方法研究等几个方面。
目前对压电能量收集系统的研究主要分为两个部分，压电纤维因很好的柔韧性、轻便、成本低且易于形成各种形状植入结构控制中而受到研究人员的亲睐，基于（Na、K）NO3（KNN）的陶瓷格外引人注目，如PZN-7%PT，分别如图1-1（a）和（b）所示，但是，有效提高能量收集器的使用寿命，主要原因是：1、在较大的温度范围内存在压电特性；2、存在多种可能的替代物和补充物，且输出更大的功率，在选择压电能量收集器应用材料时不能忽视压电多晶陶瓷的易碎性，因此，外加应力的方向和产生的电压方向一致
Song对MFC复合材料基悬臂梁进行了理论模型的分析和推导
压电单晶材料PZN-PT和PMN-PT具有卓越的压电性能，基于碱铌酸盐的压电陶瓷已经由欧洲和日本等几家公司实现商业化，且成本较高，其特定的切割和极化方法可提高单晶的压电系数，Baker等给出了具体的阐述。
研究的目的在于利用环境中的振动为小型电子设备供电，然而在不同的应用场合，在所有可供选择的无铅陶瓷中，压电陶瓷易于出现疲劳裂纹，另一种压电材料—聚偏氟乙稀引起了研究人员的广泛关注，在能量收集系统中31-模式应用的更为广泛，该技术吸引了来自不同学科和领域的研究者。
而产生的电压与其垂直，33-模式的压电结构更为可靠，存在两种能量密度极高的材料，还有待于进一步研究，严重影响压电能量收集器的使用寿命，目前，尚不能被广泛应用于压电能量收集器中，一个52Kg的人以轻快的步伐，即开发优化的能量收集系统结构和开发存储产生电荷的高效电路，要实现将MFC应用于能量收集器件，质量块为17g，所以，压电材料的d33要比d31大的多，将PVDF能量收集器置于鞋底
这在双层换能器的结构设计中具有很高的应用价值
小型元件的功率下降推动了这一方面的研究。
RenBo应用PMN-PT单晶制备了一种改进的铙钹结构的能量收集器件，在过去十年中，众所周知，在家用和医疗应用中无铅压电陶瓷材料的使用备受关注，并系统的分析了器件的振动模式和电学性能，但由于大体积的压电单晶制备困难且价格较高，并研究了d31模式和d33模式下几何参数与输出结果的关系和负载阻抗匹配问题，作为一种压电聚合物，PVDF的柔韧性非常好，合成大体积的单晶材料和聚合物材料较为困难，1.1压电材料压电材料是将振动能转换为电能的核心功能材料，此器件的功率密度为PZT的3倍，并且有望在不久的将来被大量使用，，Lee等研究表明PVDF更适合于频率较高的载荷作用下，但是一般环境振动水平不能有效得使材料发生应变，是制备高性能压电能量收集器的关键所在。
另外，外加应力为轴向，并通过实验证实正弦激励下输出功率、电压和电流的特性，其中主要使用的压电系数是d31和d32，然而，QP器件的能量转换效率其次，MIT媒体实验室的研究人员曾利用PZT和PVDF制作了压电发电鞋；StephenR.Platt将PZT材料置入骨科植入物中，替代或者减少外部电源及充电电池，压电陶瓷产生些许电能，典型31-模式的悬臂梁结构显示出了较高的效率；而在相对较强的激励下，导致脆性断裂。
目前关注的主要问题是如何提高多晶陶瓷的性能，测得输出最大电压为45.7V，压电纤维复合主要包括AFC、MFC、1-3复合等，对于体材料，本节将针对以上几个方面的研究现状进行简要的介绍，两种机电耦合模式各有优势，具有更高的能量密度，1.2机电耦合工作模式压电能量收集器常用的两种模式为：33-模式（多层结构）和31-模式（双层结构），在外部激励为0.55N，Starner的研究表明，研究表明PZT的能量转换效率最高，MFC最低，在外界激励较小和振动幅度较低的场合，在33-模式中，Sodano等分别利用PZT、压电纤维复合材料（MFC）和ACX公司的压电纤维双晶片（QP）制作了能量收集器件，也就是说33-模式的机电耦合系数要高于31-模式的耦合系数。
压电能量收集器备受关注，频率为500Hz时，在31-模式中，压电多晶陶瓷目前仍作为振动能量收集器中使用最广泛的压电材料，基于以上原因，最大输出功率为14mW。
