O dispositivo termoelétrico converte energia usando a tensão produzida pela diferença de temperatura entre as duas extremidades do material - é capaz de converter energia térmica em eletricidade, que pode ser usada na vida cotidiana. Os dispositivos termoelétricos existentes são rígidos, uma vez que consistem em eletrodos com base em metais sólidos e semicondutores, o que impede a total absorção de fontes de calor de superfícies desiguais. Portanto, a pesquisa recentemente é conduzida ativamente no desenvolvimento de dispositivos termoelétricos flexíveis que podem produzir energia em contato próximo com várias fontes de calor, incluindo aquelas como a pele humana.
Os cientistas do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologias (KIST) desenvolveram dispositivos termelétricos sutis e flexíveis com altas características de energia devido à máxima flexibilidade e eficiência de transferência de calor. Os desenvolvedores também apresentaram um plano de produção em massa usando um fluxo de trabalho automatizado que compõe um processo impresso.
De acordo com cientistas coreanos,
Esses estudos mostraram que, com a ajuda de fontes de calor externas, você pode trabalhar com desgaste existentes, como luvas de alta temperatura. No futuro, desenvolveremos uma plataforma termoelétrica flexível que poderá trabalhar com dispositivos wearase, obtendo energia apenas devido ao calor do corpo.
Material composto funcional, a plataforma termelétrica de dispositivos e um processo automatizado de alto desempenho desenvolvido sob este estudo poderá promover a comercialização de dispositivos wearable que não exigem baterias no futuro.
Quanto aos substratos existentes utilizados para estudos de dispositivos termoelétricos flexíveis, sua eficiência de transmissão de energia térmica é baixa devido à condutividade térmica muito baixa. Sua eficácia da absorção de calor também é baixa devido à falta de flexibilidade formando a camada de isolamento térmico em contato com a fonte de calor que consiste no ar. Para resolver este problema, dispositivos termoelétricos baseados em materiais orgânicos com alta flexibilidade estão sendo desenvolvidos, no entanto, seu uso em dispositivos wearable é ineficaz devido às suas características significativamente mais ruins em comparação com dispositivos termoelétricos rígidos existentes com base em materiais inorgânicos.
O grupo de pesquisadores coreanos aumentou a flexibilidade ao reduzir a resistência do sistema, conectando um dispositivo termoelétrico altamente eficiente baseado em materiais inorgânicos a um substrato de tração que consiste em nanopod prateado. O novo dispositivo demonstrou excelente flexibilidade, proporcionando assim uma operação estável mesmo com flexão ou alongamento. Além disso, partículas metálicas com alta condutividade térmica foram inseridas dentro do substrato de tração, o que tornou possível aumentar a transferência de calor em 800% (1,4 w / mk) e a geração de eletricidade do que três vezes.