Исследователи из Швеции сообщают, что приближаются к тому, чтобы заменить батареи для носимых устройств и приложений с низким энергопотреблением в Интернете вещей (IoT). Ответ кроется в покрытии чернил, позволяющем преобразовывать слабое тепло, выделяемое устройствами, в электрическую энергию.
В публикации в ACS Applied Materials & Interfaces исследователи из Королевского технологического института KTH в Стокгольме сообщают, что они разработали многообещающую смесь термоэлектрического покрытия для устройств, генерирующих тепло менее 100 градусов по Цельсию.
Термоэлектричество – это прямое преобразование тепла в электричество. Можно улавливать тепло, выделяемое устройством, и преобразовывать его в энергию, которая может использоваться тем же или другим устройством.
Требуются специально разработанные термоэлектрические материалы. Когда один конец термоэлектрического материала нагревается, носители заряда (электроны и дырки) перемещаются от горячего конца к холодному, что приводит к возникновению электрического тока. Одна из проблем заключается в управлении теплопроводностью и сопротивлением с помощью материалов, которые можно наносить на большую площадь без потери своих характеристик с течением времени.
Мухаммет Топрак, профессор химии материалов в KTH, говорит, что исследования, проведенные его командой, были сосредоточены на проектировании и разработке гибридных термоэлектрических материалов для работы при комнатной температуре, которые объединяют твердотельные полупроводники с гибкими материалами, такими как полимеры, для создания чернил.
Топрак говорит, что покрытие можно наносить на любую поверхность, которая рассеивает тепло для выработки электроэнергии . Исследование также способствует лучшему пониманию возможностей и ограничений материалов, используемых для проектирования гибридных термоэлектрических материалов.
«Эти результаты открывают новый недорогой и устойчивый способ производства и внедрения термоэлектрических покрытий в больших масштабах», — говорит Топрак. «Ожидается, что в краткосрочной перспективе это окажет влияние на IoT и другие приложения с низким энергопотреблением. Он может заменить батареи, будучи интегрированным в виде покрытия в виде носимой электроники.
«В долгосрочной перспективе, с использованием более устойчивых композиций неорганических термоэлектрических материалов и устойчивых биополимеров, таких как целлюлоза и лигноцеллюлоза (или растительные вещества ), использование этой технологии на больших площадях повлияет на адаптацию термоэлектрической технологии для эффективного нагрева. сбор энергии для получения энергии в качестве дополнительного средства к зеленому переходу».
Теги: IoT, батарея, Новости Hi-Tech, энергия
