Termoelektrické zariadenie konvertuje energiu s použitím napätia produkovaného teplotným rozdielom medzi dvoma koncami materiálu - je schopný previesť tepelnú energiu na elektrinu, ktorá môže byť použitá v každodennom živote. Existujúce termoelektrické zariadenia sú tuhé, pretože sa skladajú z elektród na báze tuhých kovov a polovodičov, čo zabraňuje úplnú absorpciu zdrojov tepla z nerovných povrchov. Preto sa nedávno uskutočňuje výskum na vývoji flexibilných termoelektrických zariadení, ktoré môžu produkovať energiu v úzkom kontakte s rôznymi zdrojmi tepla, vrátane tých, ako je ľudská koža.
Vedci z kórejského inštitútu vedy a technológií (Kist) vyvinuli jemné a flexibilné termoelektrické zariadenia s vysokou energetickou vlastnosťou vďaka maximálnej flexibilite a účinnosti prenosu tepla. Vývojári tiež predstavili plán masového výroby pomocou automatizovaného pracovného toku obsahujúceho tlačený proces.
Podľa kórejských vedcov,
Tieto štúdie ukázali, že s pomocou vonkajších zdrojov tepla môžete pracovať s existujúcimi opotrebovaním, ako sú vysokoteplotné rukavice. V budúcnosti budeme vyvinúť flexibilnú termoelektrickú platformu, ktorá bude schopná pracovať s zariadeniami Creasese, dostať energiu len kvôli telu tela.
Funkčný kompozitný materiál, platforma termoelektrického zariadenia a vysoko výkonný automatizovaný proces vyvinutý v rámci tejto štúdie budú môcť podporovať komercializáciu nositeľných zariadení, ktoré nevyžadujú batérie v budúcnosti.
Pokiaľ ide o existujúce substráty používané na štúdie flexibilných termoelektrických zariadení, ich tepelná účinnosť prenosu energie je nízka vďaka veľmi nízkej tepelnej vodivosti. Ich účinnosť tepelne absorpcie je tiež nízka vďaka nedostatku flexibility, ktorá tvorí tepelnú izolačnú vrstvu v kontakte s zdrojom tepla pozostávajúceho zo vzduchu. Na vyriešenie tohto problému sa vyvíjajú termoelektrické zariadenia založené na organických materiáloch s vysokou flexibilitou, avšak ich použitie v nositeľných zariadeniach je neúčinné vďaka ich podstatne zlým charakteristikám v porovnaní s existujúcimi tuhými termoelektrickými zariadeniami založenými na anorganických materiáloch.
Kórejská výskumná skupina zvýšila flexibilitu a zároveň znížila systémový odpor pripojením vysoko efektívneho termoelektrického zariadenia na báze anorganických materiálov na ťahový substrát, ktorý sa skladá zo striebra nanopod. Nové zariadenie preukázalo vynikajúcu flexibilitu, čím poskytuje stabilnú operáciu aj s ohýbaním alebo natiahnutím. Okrem toho, kovové častice s vysokou tepelnou vodivosťou boli vložené do ťahového substrátu, čo umožnilo zvýšiť prenos tepla o 800% (1,4 W / mk) a generovanie elektriny ako trikrát.