Energijos ištraukimas iš odos temperatūros be baterijų, susidėvėjusios elektronikos

Koncepcinis suderinamo TEG su minkštais elektrodais soft su minkštais šilumos laidininkais (IN), skirtų naudoti pačių pagamintose elektros grandinėse, aprašymas. Kairysis skirtukas yra bismuto telurido (Bi2Te3) pagrindu pagamintų termoelektrinių (TE) kojų nuotrauka, o dešinysis – atitinkamos TEG sankryžos optinis vaizdas. Svarstyklės, 5 և 1 mm. Paskola Korėjos mokslo ir technologijos institutas (KIST)

Lanksčių termoelektrinių prietaisų kūrimas, užtikrinant maksimalų lankstumą և didelis efektyvumas; įgalinant masinę gamybą naudojant didelio našumo automatizuotą procesą, savarankiškai veikiančių nešiojamųjų prietaisų komercializavimą.

Termoelektrinis prietaisas yra energijos konversijos įtaisas, kuris naudoja įtampą, kurią sukuria temperatūros skirtumas tarp dviejų medžiagos galų. Jis sugeba paversti šilumos energiją, pavyzdžiui, atliekų šilumą iš pramoninių vietų, į elektrą, kuri gali būti naudojama kasdieniame gyvenime. Esami termoelektriniai įtaisai yra nelankstūs, nes susideda iš kietų metalinių elektrodų puslaidininkių, neleidžiančių visiškai absorbuoti šilumos šaltinių iš nelygių paviršių. Todėl naujausi tyrimai buvo atliekami kuriant lanksčius termoelektrinius prietaisus, kurie sugeba generuoti energiją glaudžiai kontaktuodami su įvairiais šilumos šaltiniais, tokiais kaip žmogaus oda ir karšto vandens vamzdžiai.

Korėjos mokslo ir technologijos institutas (Dėžė:) paskelbė, kad jungtinė tyrimų grupė, kuriai vadovavo dr. Seungjunas Chungas iš minkštųjų hibridinių medžiagų tyrimų centro ir profesorius Yongtaek Hong iš Seulo nacionalinio universiteto Elektros ir kompiuterių inžinerijos katedros (SNU, prezidentas OH Se-Jungas), sukūrė lanksčius termoelektrinius prietaisus. energijos našumas, maksimalus lankstumas ir šilumos perdavimo efektyvumas. Tyrėjų grupė taip pat pristatė masinės gamybos programą automatizuotu procesu, įskaitant spausdinimo procesą.

Šilto paviršiaus pirštinės

Scheminė karštų paviršių įspėjamųjų pirštinių su namine LED sistema su lengvomis maskavimo pakuotėmis iliustracija. Nuotraukos su TEG pritvirtintomis pirštinėmis, kai jos naudojamos įvairiems karštiems daiktams laikyti buteliui laikyti: virduliui. Skirtukuose rodomas išplėstinis savarankiškai administruojamų sistemos paketų vaizdas. Atitinkamas kontaktas tarp pirštinių 3D ir prie TEG pritvirtintų šilumos šaltinių 3D paviršių, lemia ryškų „H“ ženklą be išorinės energijos. Svarstyklės: 5, 5 cm և 5 mm. Paskola Korėjos mokslo ir technologijos institutas (KIST)

Kalbant apie esamus substratus, naudojamus lanksčių termoelektrinių prietaisų bandymams, jų šilumos energijos perdavimo efektyvumas yra mažas dėl mažo šilumos laidumo. Jų šilumos absorbcijos efektyvumas yra mažas dėl nepakankamo lankstumo, susilietus su šilumos šaltiniu, susidaro šilumą apsaugantis sluoksnis, pavyzdžiui, oras. Norėdami išspręsti šią problemą, buvo sukurti didelio lankstumo organinių medžiagų termoelektriniai įtaisai, tačiau jais naudotis nėra lengva, nes standžiųjų neorganinių kieto pagrindo termoelektrinių prietaisų veikimas yra gana žemas.

Xunjun Chung

Dr. Seungjun Chung iš minkštųjų hibridinių medžiagų tyrimų centro, KIST. Paskola Korėjos mokslo ir technologijos institutas (KIST)

Pirmiau minėta tyrimų grupė pagerino lankstumą, tuo pačiu sumažindama termoelektrinio įtaiso atsparumą, pritvirtindama labai efektyvų neorganinių medžiagų pagrindu pagamintą termoelektrinį įtaisą prie įtempto pagrindo, pagaminto iš sidabrinių nano laidų. Suvirintas termoelektrinis įtaisas pasižymėjo puikiu lankstumu, todėl leidžia stabiliai veikti net ir tada, kai jis yra sulenktas ar ištemptas. Be to, į tempimo posluoksnį buvo įvestos metalinės dalelės, pasižyminčios dideliu šilumos laidumu, kad šilumos perdavimo pajėgumas padidėtų 800% (1,4 W / μg), o elektros energijos gamyba – daugiau nei trimis veiksniais. (Kai temperatūros skirtumas tarp sukurto termoelektrinio prietaiso dviejų galų buvo 40 ar daugiau, buvo sukurta 7 MW / cm2 elektros energijos. Prijungus prie žmogaus odos, 7 MW / cm2 elektros energijos buvo sukurta vien iš kūno temperatūros.) Tuo pačiu metu mokslininkai automatizavo visą sudėtingą procesą, pradedant minkštosios platformos procesu, baigiant termoelektrinio prietaiso kūrimu, taip sudarant sąlygas masinei prietaiso gamybai.

Sukurtas prietaisas gali būti naudojamas kaip aukštos temperatūros jutiklis pramoninėse zonose arba kaip akumuliatorius autonominiam važiavimui be atstumo aptikimo jutiklio, naudojant temperatūros skirtumą tarp automobilio vidaus ir išorės. Todėl numatoma, kad prietaisas sugebės išspręsti akumuliatoriais veikiančios jutiklių sistemos energijos šaltinį, kuriam gresia sprogimas esant aukštai temperatūrai.

Pokalbyje su KIST dr. Seungjunas Chungas sakė: „Šis tyrimas parodė, kad naudojant išorinius šilumos šaltinius įmanoma dėvėti tikrus drabužius, pavyzdžiui, aukštos temperatūros jutiklių pirštines. „Judėdami į priekį, mes sukursime lanksčią termoelektrinę platformą, kuri gali atlaikyti susidėvėjimą tik esant kūno temperatūrai. Jis tęsė. „Mūsų tyrimo rezultatai gali būti tai, kad šio tyrimo metu sukurta funkcinė kompozicinė medžiaga, termoelektrinio įrenginio platforma գործընթացը didelio efektyvumo automatizuotas procesas, galės dar labiau palengvinti prekybą, nenešdamas baterijų. »

Nuoroda. „Biongmun Li, Hyun Cho, Kyung Ta parkas, minkštas in-Sang Kim, Min parkas, Yisuk Kim, Yongtaek Hong և Syungun Chung, 2020 m. Lapkričio 23 d., Gamtos komunikacijos,
DOI: 10.1038 / s41467-020-19756-z:

Šį tyrimą atliko Mokslo ir technologijų ministerija (MSIT) pagal KIST institucinę mokslinių tyrimų ir plėtros programą, Korėjos nacionalinio tyrimų fondo kūrybinės medžiagos aptikimo programą ir kūrybinės konvergencijos tyrimo projektą „Global“. Pasienio projektas. Tyrimo rezultatai buvo paskelbti naujausiame „International Journal“ numeryje Gamtos komunikacijos (IF 12.121).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naujos biologiškai įkvėptų, šviesą sugeriančių nanomedžiagų klasės sintezė

POSS-peptoido molekulės savaime susirenka į romboidinius nanokristalus. Paskola Stephanie King iliustracija Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinė laboratorija Gamtos įkvėpti Ramiojo vandenyno šiaurės...

Omega-3 derinimas su liaudies papildais gali pakenkti širdžiai

Gydytojai dažnai rekomenduoja omega-3, kurie padeda pacientams sumažinti cholesterolio kiekį ir pagerinti širdies sveikatą. Šie omega-3 gali būti iš riebių žuvų, tokių kaip...

Paviršių poveikis ploniems atominiams puslaidininkiams

Naudodami ultravioletinius spindulius, tyrėjai ištyrė 2-D puslaidininkių (violetinių) elektronines charakteristikas, nes duomenų žemėlapyje padidėja substrato sluoksnių (žalių) skaičius. Raudonas apskritimas žymi elektronines savybes, kurios...

Norėdami pagreitinti atradimą, didelio matmens infraraudonųjų spindulių mikroskopija išeina iš tinklelio

Plytelių rašto, naudojamo skenuoti C. elegans apvalųjį kirminą, pavyzdys. Netinklinis modelis suteikia atrankos algoritmui didesnį lankstumą greitai panaudojant dominančias sritis. Autoriai: Elizabeth...

Neįprastai vykdant pandemiją ir branduolinę gynybą galima apsaugoti žmones nuo nelaimių

Paleiskite „SM-3 Block IB“ perėmėją iš raketinio kreiserio „USS Lake Erie“ (CG 70). Kreditas: JAV karinis jūrų laivynas Gyvenimas Žemėje gali smarkiai ir greitai...

Newsletter

Subscribe to stay updated.