El dispositivo termoeléctrico convierte la energía utilizando el voltaje producido por la diferencia de temperatura entre los dos extremos del material: es capaz de convertir la energía térmica en electricidad, que se puede usar en la vida cotidiana. Los dispositivos termoeléctricos existentes son rígidos, ya que consisten en electrodos basados en metales sólidos y semiconductores, lo que evita la absorción total de fuentes de calor de las superficies desiguales. Por lo tanto, la investigación recientemente se realiza activamente en el desarrollo de dispositivos termoeléctricos flexibles que pueden producir energía en contacto cercano con varias fuentes de calor, incluidas aquellas como la piel humana.
Los científicos del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnologías (KIST) han desarrollado dispositivos termoeléctricos sutiles y flexibles con características de alta energía debido a la máxima flexibilidad y la eficiencia de la transferencia de calor. Los desarrolladores también presentaron un plan de producción en masa utilizando un flujo de trabajo automatizado que comprende un proceso impreso.
Según los científicos coreanos,
Estos estudios han demostrado que con la ayuda de fuentes de calor externas, puede trabajar con los usos existentes, como guantes de alta temperatura. En el futuro, desarrollaremos una plataforma termoeléctrica flexible que pueda trabajar con dispositivos WarSase, obtener energía solo debido al calor del cuerpo.
El material compuesto funcional, la plataforma de dispositivo termoeléctrica y un proceso automatizado de alto rendimiento desarrollado en este estudio podrán promover la comercialización de dispositivos portátiles que no requieren baterías en el futuro.
En cuanto a los sustratos existentes utilizados para los estudios de dispositivos termoeléctricos flexibles, su eficiencia de transmisión de energía térmica es baja debido a una conductividad térmica muy baja. Su efectividad de la absorción de calor también es baja debido a la falta de flexibilidad que forma la capa de aislamiento térmico en contacto con la fuente de calor que consiste en el aire. Para resolver este problema, se están desarrollando dispositivos termoeléctricos basados en materiales orgánicos con alta flexibilidad, su uso en dispositivos portátiles es ineficaz debido a sus características significativamente más malas en comparación con los dispositivos termoeléctricos rígidos existentes basados en materiales inorgánicos.
El grupo de investigadores coreanos aumentó la flexibilidad al tiempo que reduce la resistencia del sistema al conectar un dispositivo termoeléctrico altamente eficiente basado en materiales inorgánicos a un sustrato de tracción que consiste en nanopod de plata. El nuevo dispositivo ha demostrado una excelente flexibilidad, proporcionando así una operación estable incluso con flexión o estiramiento. Además, se insertaron partículas metálicas con alta conductividad térmica dentro del sustrato de tracción, lo que hizo posible aumentar la transferencia de calor en un 800% (1.4 W / MK) y la generación de electricidad que tres veces.