Kolektahin ang enerhiya mula sa temperatura ng balat para sa mga alternatibong electronics sa ilong

Konseptwal na paglalarawan ng pagsunod sa TEG sa mga malambot na electrode at malambot na conductor ng init (s-HC) para sa mga autonomous power circuit. Ang kaliwang frame ay isang litrato ng mga thermoelectric (TE) na mga binti batay sa bismuth Telluride (Bi2Te3), at ang kanang frame ay isang optikal na cross-sectional na imahe ng kaukulang TEG. Mga scale bar na 5 at 1 mm. May-akda: Korean Institute of Science and Technology (KIST)

Pag-unlad ng mga kakayahang umangkop na thermoelectric device na may maximum na kakayahang umangkop at mataas na kahusayan; nagbibigay ng posibilidad ng produksyon ng masa na may mataas na ani sa pamamagitan ng isang awtomatikong proseso, gawing pangkalakalan ang mga natirang naisusuot.

Ang isang aparato na thermoelectric ay isang converter ng enerhiya na gumagamit ng boltahe na nilikha ng pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng magkabilang dulo ng isang materyal; nagagawa nitong baguhin ang thermal energy, tulad ng pag-aaksaya ng init mula sa mga pasilidad pang-industriya, patungo sa elektrisidad na maaaring magamit sa pang-araw-araw na buhay. Ang mga umiiral na aparato ng thermoelectric ay mahigpit dahil binubuo ang mga ito ng mga electrode at solidong metal-based semiconductors na pumipigil sa kumpletong pagsipsip ng mga mapagkukunan ng init mula sa hindi pantay na mga ibabaw. Samakatuwid, kamakailan lamang ang pagsasaliksik ay aktibong isinasagawa upang makabuo ng mga kakayahang umangkop na thermoelectric na aparato na may kakayahang makabuo ng enerhiya na malapit na makipag-ugnay sa iba’t ibang mga mapagkukunan ng init, tulad ng balat ng tao at mga mainit na tubo ng tubig.

Korean Institute of Science and Technology (BOX) inihayag na ang isang pinagsamang pangkat ng pagsasaliksik na pinangunahan ni Dr. Sunjun Chung ng Soft Hybrid Materials Research Center at Propesor Yongtek Hong ng Kagawaran ng Elektrikal na Teknikal at Pag-compute sa Seoul National University (SNU, Pangulo ng Se Se Jung) ay nakabuo ng kakayahang umangkop na mga generator ng thermoelectric na bumubuo ng init. ang gastos ng maximum na kakayahang umangkop at kahusayan sa paglipat ng init. Nagpakita rin ang pangkat ng pananaliksik ng isang plano sa produksyon ng masa sa pamamagitan ng isang awtomatikong proseso, kabilang ang proseso ng pag-print.

Binalaan ang guwantes na may mainit na ibabaw

Paglalarawan ng iskema ng mainit na guwantes sa ibabaw na may stand-alone na LED system at mga light masking package. Ang mga larawang ipinapakita ang mga guwantes na nakakabit sa TEG kapag ginagamit ang mga ito upang makunan ng iba’t ibang maiinit na item tulad ng isang bote at isang teko. Ang mga pagsingit ay nagpapakita ng isang pinalaki na pagtingin sa nag-iisang system at mga pakete. Ang tumutugma na pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga guwantes na inilapat sa TEG at ang mga ibabaw ng 3D ng mga mapagkukunan ng init ay nagreresulta sa isang maliwanag na “H” na pag-sign nang walang tulong ng isang panlabas na supply ng kuryente. Mga scale bar 5, 5 cm at 5 mm. May-akda: Korean Institute of Science and Technology (KIST)

Tulad ng para sa mga umiiral na substrates na ginamit para sa pagsasaliksik ng mga kakayahang umangkop na mga thermoelectric device, ang kanilang kahusayan sa paglipat ng thermal enerhiya ay mababa bilang isang resulta ng napakababang conductivity ng thermal. Ang kanilang kahusayan sa pagsipsip ng init ay mababa din dahil sa kakulangan ng kakayahang umangkop, na bumubuo ng isang kalasag ng init, tulad ng hangin, kapag nakikipag-ugnay sa isang mapagkukunan ng init. Upang malutas ang problemang ito, ang mga thermoelectric device na nakabatay sa mga organikong materyal na may mataas na kakayahang umangkop ay binuo, ngunit ang kanilang aplikasyon sa mga naisusuot na aparato ay mahirap dahil sa mas maliit na mga katangian nito kumpara sa mga umiiral na solidong aparato na thermoelectric batay sa mga hindi organikong materyal.

Anak ni Zhong

Dr. Sunjun Chung ng Soft Hybrid Materials Research Center, KIST. May-akda: Korean Institute of Science and Technology (KIST)

Ang nabanggit na pangkat ng pananaliksik ay napabuti ang kakayahang umangkop habang binabawasan ang paglaban ng aparato na thermoelectric sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang mahusay na mahusay na aparato na thermoelectric batay sa isang hindi organikong materyal sa isang makunat na substrate na binubuo ng mga pilak na nanowires. Ang binuo aparato na thermoelectric ay nagpakita ng mahusay na kakayahang umangkop, sa gayon ay pinapayagan ang matatag na operasyon kahit na ito ay baluktot o nakaunat. Bilang karagdagan, ang mga metal na partikulo na may mataas na kondaktibiti na thermal ay naipasok sa makunat na substrate upang madagdagan ang paglipat ng init ng 800% (1.4 W / μM) at makabuo ng higit sa tatlong beses sa pagbuo ng elektrisidad. (Kapag ang pagkakaiba sa temperatura ay 40? At higit pa sa pagitan ng dalawang dulo ng nabuo na aparato na thermoelectric, 7 mW / cm2 ng kuryente ang nabuo. Nang ito ay nakakabit sa balat ng tao, 7 μW / cm2 ng kuryente ang pinakawalan lamang mula sa temperatura ng katawan.) Kasabay nito, awtomatiko ng mga mananaliksik ang buong bodega. isang proseso mula sa isang malambot na proseso ng platform hanggang sa pagbuo ng isang aparato na thermoelectric na nagbibigay-daan sa paggawa ng masa ng aparato.

Ang nabuong aparato ay maaaring magamit bilang isang sensor ng mataas na temperatura sa mga pang-industriya na pasilidad o bilang isang sensor na walang distansya na walang baterya para sa autonomous control sa pamamagitan ng pagkakaiba ng temperatura sa loob at labas ng makina. Kaya, inaasahan na malulutas ng aparato ang problema ng supply ng kuryente para sa isang sistema ng sensor na nakabatay sa baterya na may peligro ng pagsabog sa mataas na temperatura.

Sinabi ni Dr Sunjun Chung ng KIST: “Ipinakita ng pag-aaral na ito na maaari mong makontrol ang mga totoong nagsusuot, tulad ng guwantes na may mataas na temperatura, na gumagamit ng mga panlabas na mapagkukunan ng init. Sa pagtingin sa unahan, bubuo kami ng isang nababaluktot na platform na thermoelectric na makokontrol lamang ang temperatura ng katawan. “Nagpatuloy siya na sinabi:” Ang mga resulta ng aming pagsasaliksik ay mahalaga dahil ang functional na pinaghiwalay na materyal, platform ng aparato ng thermoelectric at ang awtomatikong proseso ng awtomatikong pagganap na binuo sa pag-aaral na ito ay maaaring upang mag-ambag sa gawing pangkalakalan ng mga naisusuot na walang baterya sa hinaharap. “

Sanggunian: “Mga generator ng thermoelectric na may mataas na kahusayan na may magnetikong nagtitipon ng malambot na conductor ng init para sa mga independiyenteng elektronikong ilong” byeongmoon Lee, Hyeon Cho, Kyung Tae Park, Jin-Sang Kim, Min Park, Heesuk Kim, Yongtaek Hong at Seungjun Chung, Nobyembre 23, 2020, Mga komunikasyon ng kalikasan.
DOI: 10.1038 / s41467-020-19756-z

Ang pag-aaral na ito ay suportado ng Ministri ng Agham at ICT (MSIT) at isinasagawa bilang bahagi ng KIST Institutional Research and Development Program, ang Creative Materials Identification Program ng Korea National Foundation, Creative Convergence Research Project at ang Global Border Project. Ang mga resulta ng pag-aaral ay na-publish sa pinakabagong isyu ng isang internasyonal na journal Mga komunikasyon ng kalikasan (KUNG: 12,121).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang paglulunsad ng NASA Walnops rocket ay makikita sa East America

Mapa ng visibility ng Kinnet-X. Kredito: NASA A. Mission upang tuklasin ang transportasyon sa kalawakan gamit ang enerhiya a NASA Ang rocket na tunog...

Bakit kaya mahirap magamot ang COVID-19? Isang Komprehensibong Pagsuri sa Alam Namin

Lumalagong Mga Punto ng Katibayan ng Hindi Karaniwang Nakakahawang Profile Isang komprehensibong pagsusuri ng alam namin COVID-19 at kung paano ito gumagana ay nagmumungkahi na...

Nakikita ng NASA ang mga alon sa ibabaw ng dagat [Video]

Ang mga alon sa loob, o mga papasok na alon, ay maaaring umabot ng daan-daang mga paa sa ibaba ng ibabaw ng karagatan, ngunit...

Mga Kamangha-manghang Dinosauro na Naghahanap ng Kadiliman

Muling pagbuo ng Shuvuuia deserti artist. Kredito: Viktor Radermaker Ang maliit na dinosauro na nakatira sa disyerto ng Shuvuuia ay may natatanging paningin at...

Ang “Molecular glue” ay nagdaragdag ng kahusayan at ginagawang mas maaasahan ang pereskite solar cells sa paglipas ng panahon

Ginamit ng mga mananaliksik ang self-assemble na solong-layer na "molekular na pandikit" upang patigasin ang mga interface sa pereskite solar cells upang gawing mas...

Newsletter

Subscribe to stay updated.