Extrakce energie z teploty pokožky bez baterií, opotřebované elektroniky

Koncepční popis kompatibilního TEG s měkkými elektrodami և s vodiči měkkého tepla (IN) pro použití v elektricky vyráběných elektrických obvodech. Levá záložka je fotografie termoelektrických noh (TE) na bázi bismutu teluridu (Bi2Te3) a pravá záložka je optickým obrazem odpovídajícího průsečíku TEG. Stupnice tyče, 5 mm 1 mm. Půjčka Korejský institut vědy a technologie (KIST)

Vývoj flexibilních termoelektrických zařízení s maximální flexibilitou – vysoká účinnost; umožnění hromadné výroby s automatizovaným procesem s vysokou výtěžností, komercializace samoobslužných přenosných zařízení.

Termoelektrické zařízení je zařízení pro přeměnu energie, které využívá napětí generované teplotním rozdílem mezi dvěma konci materiálu. Je schopen přeměnit tepelnou energii, jako je odpadní teplo z průmyslových areálů, na elektřinu, kterou lze použít v každodenním životě. Stávající termoelektrická zařízení jsou tuhá, protože se skládají z pevných elektrod na bázi kovu և polovodičů, které zabraňují úplné absorpci zdrojů tepla z nerovných povrchů. Proto byly aktivně prováděny nedávné studie týkající se vývoje flexibilních termoelektrických zařízení, která jsou schopna generovat energii v těsném kontaktu s různými zdroji tepla, jako jsou lidské kůže a potrubí horké vody.

Korea Institute of Science and Technology (Krabice:) oznámil, že společný výzkumný tým vedený Dr. Seungjunem Chungem z Centra pro výzkum měkkých hybridních materiálů a profesorem Yongtaekem Hongem z katedry elektrotechniky a počítačového inženýrství v Soulu (prezident SNU, prezident OH Se-Jung) vyvinul flexibilní termoelektrická zařízení. Vysoká produktivita energie, maximální flexibilita a účinnost přenosu tepla. Výzkumný tým také představil program hromadné výroby prostřednictvím automatizovaného procesu, včetně procesu tisku.

Rukavice na teplý povrch

Schematické zobrazení výstražných rukavic s horkým povrchem s domácím LED systémem se soupravami maskujícími světlo. Fotografie zobrazující rukavice připojené TEG, které se používají k držení různých horkých předmětů k držení lahve: rychlovarná konvice. Karty zobrazují rozšířené zobrazení samostatných systémových balíčků. Odpovídající kontakt mezi rukavicemi – 3D povrchy zdrojů tepla připojených k TEG – má za následek jasnou značku „H“ bez pomoci vnějšího napájení. Tyče stupnice: 5, 5 cm x 5 mm. Půjčka Korejský institut vědy a technologie (KIST)

Pokud jde o stávající podvrstvy používané pro testování flexibilních termoelektrických zařízení, je jejich účinnost přenosu tepla nízká kvůli jejich nízké tepelné vodivosti. Jejich účinnost absorpce tepla je nízká kvůli jejich nedostatečné pružnosti, která při kontaktu se zdrojem tepla vytváří tepelně ochrannou vrstvu, jako je vzduch. Pro řešení tohoto problému byla vyvinuta vysoce flexibilní termoelektrická zařízení na organické bázi, ale jejich použití není snadné, protože tuhé anorganické termoelektrické zařízení na pevné bázi jsou relativně nízké.

Xunjun Chung

Dr. Seungjun Chung z Centra pro výzkum měkkých hybridních materiálů, KIST. Půjčka Korejský institut vědy a technologie (KIST)

Výše uvedený výzkumný tým zlepšil flexibilitu při současném snížení odporu termoelektrického zařízení připojením vysoce účinného termoelektrického zařízení na bázi anorganického materiálu k napínací základně vyrobené ze stříbrných nanovodičů. Svařované termoelektrické zařízení vykazuje vynikající flexibilitu, což umožňuje stabilní provoz, i když je ohnuté nebo natažené. Kromě toho byly do napínací podvrstvy zavedeny kovové částice s vysokou tepelnou vodivostí, aby se zvýšila kapacita přenosu tepla o 800% (1,4 W / μg) a výroba energie o více než tři faktory. (Když byl teplotní rozdíl mezi dvěma konci vyvinutého termoelektrického zařízení 40 nebo více, bylo vygenerováno 7 MW / cm2 elektřiny. Při připojení k lidské kůži bylo 7 MW / cm2 elektřiny vyrobeno pouze z tělesné teploty.) Výzkumníci zároveň automatizovali celý složitý proces, od procesu měkké platformy až po vývoj termoelektrického zařízení, což umožnilo hromadnou výrobu zařízení.

Vyvinuté zařízení lze použít jako vysokoteplotní senzor v průmyslových oblastech nebo jako baterii pro autonomní řízení bez senzoru detekce vzdálenosti pomocí teplotního rozdílu mezi vnitřkem a vnějškem vozu. Proto se předpokládá, že zařízení bude schopno řešit napájecí zdroj bateriového senzorového systému, kterému hrozí nebezpečí výbuchu v prostředí s vysokou teplotou.

V rozhovoru s KIST Dr. Seungjun Chung řekl: „Tento výzkum ukázal, že je možné provozovat skutečné oblečení, jako jsou rukavice pro vysokoteplotní senzory, s využitím externích zdrojů tepla. „Jak postupujeme vpřed, vyvineme flexibilní termoelektrickou platformu, která vydrží pouze opotřebení při tělesné teplotě.“ Pokračoval. „Výsledkem našeho výzkumu může být, že funkční kompozitní materiál vyvinutý v této studii, platforma termoelektrického zařízení – vysoce účinný automatizovaný proces, bude schopen dále usnadnit obchod bez přenášení baterií. »

Odkaz. „Biongmun Li, Hyun Cho, park Kyung Ta, soft in-Sang Kim, Min Park, Yisuk Kim, Yongtaek Hong և Syungun Chung, 23. listopadu 2020, Příroda komunikace,
DOI: 10.1038 / s41467-020-19756-z:

Tento výzkum byl proveden ministerstvem vědy a technologie (MSIT) v rámci Institucionálního programu výzkumu a vývoje KIST, Programu detekce kreativních materiálů Korejské národní výzkumné nadace a Výzkumného projektu kreativní konvergence և Global. Hraniční projekt. Výsledky studie byly zveřejněny v posledním čísle International Journal Příroda komunikace (POKUD 12.121).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Aby se objev urychlil, vychází z mřížky vysoce dimenzionální infračervený mikroskop

Příklad vzoru dlaždice použitého ke skenování kulatého červa C. elegans. Non-grid pattern dává algoritmu vzorkování větší flexibilitu pro rychlé resetování oblastí zájmu. ...

Starověcí zirkonové říkají, že desková tektonika začala před 3,6 miliardami let – významná událost pro přivítání Země k životu

Zirkony studované výzkumným týmem byly vyfotografovány pomocí katholluminiscence, techniky, která umožňuje týmu vizualizovat vnitřek krystalů pomocí speciálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Tmavé kruhy na...

Můžeme opioidy zvýšit návykovostí? [Video]

V roce 2017 byly miliony lidí po celém světě závislí na opioidech a 115 000 zemřelo na předávkování. Opioidy jsou nejsilnější léky proti bolesti, které...

V místě vazby protilátek ve variantách viru COVID-19 – hlavní důsledky pro budoucí vakcíny

Výzkumný tým Penn State zjistil, že N protein na SARS-CoV-2 je uložen ve všech pandemických koronavirech souvisejících se SARS (nahoře vlevo: SARS-CoV-2, civet, SARS-CoV,...

NASA investuje 105 milionů amerických dolarů do vývoje inovativních technologií pro malé podniky ve Spojených státech

NASA Má dlouhou historii podpory amerických podnikatelů při vývoji technologií od nápadu po obchodní připravenost. Agenturní program Small Business Innovation Research (SBIR) dále podporoval...

Newsletter

Subscribe to stay updated.