Η θερμοηλεκτρική συσκευή μετατρέπει την ενέργεια χρησιμοποιώντας την τάση που παράγεται από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο άκρων του υλικού - είναι σε θέση να μετατρέψει τη θερμική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην καθημερινή ζωή. Οι υπάρχουσες θερμοηλεκτρικές συσκευές είναι άκαμπτες, δεδομένου ότι αποτελούνται από ηλεκτρόδια με βάση στερεά μέταλλα και ημιαγωγούς, γεγονός που εμποδίζει την πλήρη απορρόφηση πηγών θερμότητας από τις άνισες επιφάνειες. Συνεπώς, η πρόσφατα διεξάγεται ενεργά στην ανάπτυξη εύκαμπτων θερμοηλεκτρικών συσκευών που μπορούν να παράγουν ενέργεια σε στενή επαφή με διάφορες πηγές θερμότητας, συμπεριλαμβανομένων εκείνων όπως το ανθρώπινο δέρμα.
Οι επιστήμονες από το Κορεατικό Ινστιτούτο Επιστημών και Τεχνολογιών (KIST) έχουν αναπτύξει λεπτές και εύκαμπτες θερμοηλεκτρικές συσκευές με υψηλά ενεργειακά χαρακτηριστικά λόγω της μέγιστης ευελιξίας και της απόδοσης μεταφοράς θερμότητας. Οι προγραμματιστές παρουσίασαν επίσης ένα σχέδιο μαζικής παραγωγής χρησιμοποιώντας μια αυτοματοποιημένη ροή εργασίας που περιλαμβάνει μια τυπωμένη διαδικασία.
Σύμφωνα με τους κορεατικούς επιστήμονες,
Αυτές οι μελέτες έχουν δείξει ότι με τη βοήθεια εξωτερικών πηγών θερμότητας, μπορείτε να εργαστείτε με υπάρχοντα ζυμαρικά, όπως γάντια υψηλής θερμοκρασίας. Στο μέλλον, θα αναπτύξουμε μια εύκαμπτη θερμοηλεκτρική πλατφόρμα που θα είναι σε θέση να συνεργαστεί με συσκευές φθοράς, να πάρει ενέργεια μόνο λόγω θερμότητας του σώματος.
Λειτουργικό σύνθετο υλικό, η πλατφόρμα θερμοηλεκτρικής συσκευής και μια αυτοματοποιημένη διαδικασία υψηλής απόδοσης που αναπτύχθηκαν βάσει αυτής της μελέτης θα είναι σε θέση να προωθήσουν την εμπορευματοποίηση των φορητών συσκευών που δεν απαιτούν μπαταρίες στο μέλλον.
Όσον αφορά τα υπάρχοντα υποστρώματα που χρησιμοποιούνται για μελέτες εύκαμπτων θερμοηλεκτρικών συσκευών, η απόδοση μεταφοράς θερμικής ενέργειας είναι χαμηλή λόγω της πολύ χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας. Η αποτελεσματικότητα της απορρόφησης θερμότητας είναι επίσης χαμηλή λόγω της έλλειψης ευελιξίας που σχηματίζει το στρώμα θερμομόνωσης σε επαφή με την πηγή θερμότητας που αποτελείται από τον αέρα. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, αναπτύσσονται θερμοηλεκτρικές συσκευές βασισμένες σε οργανικά υλικά με υψηλή ευελιξία, ωστόσο, η χρήση τους σε φορητές συσκευές είναι αναποτελεσματική λόγω των σημαντικά πιο κακών χαρακτηριστικών τους σε σύγκριση με τις υπάρχουσες άκαμπτες θερμοηλεκτρικές συσκευές που βασίζονται σε ανόργανα υλικά.
Οι κορεατικές ερευνητές αυξήθηκαν κατά τη μείωση της αντοχής του συστήματος, συνδέοντας μια εξαιρετικά αποδοτική θερμοηλεκτρική συσκευή που βασίζεται σε ανόργανα υλικά σε ένα υπόστρωμα εφελκυσμού που αποτελείται από ασήμι nanopod. Η νέα συσκευή έχει αποδείξει εξαιρετική ευελιξία, παρέχοντας έτσι σταθερή λειτουργία ακόμη και με κάμψη ή τέντωμα. Επιπροσθέτως, τα μεταλλικά σωματίδια με υψηλή θερμική αγωγιμότητα εισήχθησαν μέσα στο υπόστρωμα εφελκυσμού, γεγονός που επέτρεψε την αύξηση της μεταφοράς θερμότητας κατά 800% (1,4 W / mk) και τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας από τρεις φορές.