Un dispositivo termoeléctrico es un dispositivo de conversión de energía que utiliza un voltaje generado por la diferencia de temperatura entre los dos extremos de un material. Puede convertir la energía térmica (como el calor residual de los emplazamientos industriales) en energía eléctrica que se puede utilizar en la vida diaria.
Los dispositivos termoeléctricos existentes son rígidos porque están compuestos de electrodos y semiconductores a base de metal duro, lo que evita la absorción completa de fuentes de calor de superficies irregulares.
Los investigadores han realizado las últimas investigaciones sobre el desarrollo de dispositivos termoeléctricos flexibles que pueden generar energía en estrecho contacto con fuentes de calor como la piel humana y las tuberías de agua caliente.
El Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) anunció que el equipo de investigación dirigido por el Dr. Seungjun Chung del Centro de Investigación de Materiales Híbridos Blandos y el profesor Yongtaek Hong del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computacional (SNU, Presidente de OH Se) de la Oficina Nacional de Seúl University (SNU, OH Se President) ha pasado el grado máximo Mejorar la flexibilidad y la eficiencia de la transferencia de calor y desarrollar dispositivos termoeléctricos flexibles con alto rendimiento de generación de energía.
El equipo de investigación también propuso un plan de producción integral a través de procesos automatizados, incluido el proceso de impresión.
Los sustratos existentes utilizados en la investigación de dispositivos termoeléctricos flexibles tienen una baja eficiencia de transferencia de energía térmica porque su conductividad térmica es muy baja.
Debido a la falta de flexibilidad, su eficiencia de absorción de calor también es muy baja y se forma una capa de protección contra el calor, como el aire, cuando entra en contacto con una fuente de calor. Para solucionar este problema, se han desarrollado dispositivos termoeléctricos de material orgánico con gran flexibilidad, pero debido a que su rendimiento es mucho menor que los dispositivos termoeléctricos rígidos de material inorgánico existentes, su aplicación en prendas de vestir no es fácil.
Mientras reducía la resistencia de los dispositivos termoeléctricos a una mayor flexibilidad, el equipo de investigación conectó dispositivos termoeléctricos de alto rendimiento basados en materiales inorgánicos a un sustrato elástico compuesto de nanocables de plata.
El dispositivo termoeléctrico desarrollado muestra una excelente flexibilidad, por lo que puede funcionar de manera estable incluso cuando está doblado o estirado.
Además, las partículas metálicas con alta conductividad térmica se insertan en el interior del sustrato estirable para aumentar la capacidad de transferencia de calor en un 800% (1,4 W / mK) y aumentar la generación de energía en más de tres veces. (Cuando la diferencia de temperatura entre los dos extremos del dispositivo termoeléctrico desarrollado es de 40 K o más, se genera una electricidad de 7 mW / cm2. Cuando se adhiere a la piel humana, se genera una electricidad de 7μW / cm2 solo de acuerdo con la temperatura corporal).
El equipo desarrollado se puede usar como sensor de alta temperatura en un campo industrial, y también se puede usar como sensor de detección de distancia sin batería para usar la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del automóvil para la conducción automática.
Se espera que el dispositivo resuelva el problema de la fuente de alimentación de los sistemas de sensores basados en baterías, que corren el riesgo de explosión en entornos de alta temperatura.
Fuente:
https://ecoinventos.com/dispositivos-termoelectricos-flexibles/
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