Тэрмаэлектрычны прыбор пераўтворыць энергію, выкарыстоўваючы напружанне, што выпрацоўваецца за кошт розніцы тэмператур паміж двума канцамі матэрыялу - ён здольны ператвараць цеплавую энергію ў электрычнасць, якое можа выкарыстоўвацца ў паўсядзённым жыцці. Існуючыя тэрмаэлектрычныя прылады з'яўляюцца жорсткімі, паколькі складаюцца з электродаў на аснове цвёрдых металаў і паўправаднікоў, што перашкаджае поўнага паглынання крыніц цяпла з няроўных паверхняў. Таму ў апошні час актыўна вядуцца даследаванні па распрацоўцы гнуткіх тэрмаэлектрычных прылад, здольных выпрацоўваць энергію ў цесным кантакце з рознымі крыніцамі цяпла, у тым ліку такімі як чалавечая скура.
Навукоўцы з Карэйскага інстытута навукі і тэхналогій (KIST) распрацавалі тонкія і гнуткія тэрмаэлектрычныя прылады, якія валодаюць высокімі энергетычнымі характарыстыкамі за кошт максімальнай гнуткасці і эфектыўнасці цеплаперадачы. Распрацоўшчыкі таксама прадставілі план масавага вытворчасці з дапамогай аўтаматызаванага рабочага працэсу, які ўключае друкаваны працэс.
Па словах карэйскіх навукоўцаў,
Гэтыя даследаванні паказалі, што з дапамогай знешніх крыніц цяпла можна працаваць з існуючымі носім прыладамі, такімі як высокатэмпературныя пальчаткі. У далейшым мы распрацуем гнуткую тэрмаэлектрычных платформу, якая зможа працаваць з носім прыладамі, атрымліваючы энергію толькі за кошт цяпла цела.
Функцыянальны кампазітны матэрыял, платформа тэрмаэлектрычных прылад і высокапрадукцыйны аўтаматызаваны працэс, распрацаваны ў рамках дадзенага даследавання, змогуць у будучыні спрыяць камерцыялізацыі носных прылад, якія не патрабуюць батареек.
Што тычыцца існуючых подложек, якія выкарыстоўваюцца для даследаванняў гнуткіх тэрмаэлектрычных прылад, то іх эфектыўнасць перадачы цеплавой энергіі нізкая за кошт вельмі нізкай цеплаправоднасці. Іх эфектыўнасць теплопоглощения таксама нізкая з-за адсутнасці гнуткасці, якая ўтварае пры кантакце з крыніцай цяпла пласт цеплаізаляцыі, які складаецца, напрыклад, з паветра. Для вырашэння гэтай праблемы распрацоўваюцца тэрмаэлектрычныя прылады на аснове арганічных матэрыялаў з высокай гнуткасцю, аднак іх ужыванне ў носных прыладах неэфектыўна з-за іх значна больш дрэнных характарыстык у параўнанні з існуючымі жорсткімі тэрмаэлектрычных прыладамі на аснове неарганічных матэрыялаў.
Група карэйскіх даследчыкаў падвысіла гнуткасць пры адначасовым зніжэнні супраціву сістэмы за кошт падключэння высокаэфектыўнага тэрмаэлектрычнага прылады на аснове неарганічных матэрыялаў да расцяжнай падкладцы, якая складаецца з нанопровода срэбра. Новая прылада прадэманстравала цудоўную гнуткасць, забяспечваючы тым самым стабільную працу нават пры выгібе або расцяжэнні. Акрамя таго, усярэдзіне расцягваецца падкладкі былі ўстаўленыя металічныя часціцы з высокай цеплаправоднасцю, што дазволіла павялічыць цеплаперадачу на 800% (1,4 Вт / мк) і выпрацоўку электраэнергіі больш чым у тры разы.