Le revêtement d’encre pourrait activer les appareils alimentés par la chaleur

Le revêtement d'encre pourrait activer les appareils alimentés par la chaleur

Un morceau de film est enduit d’encre thermoélectrique. Crédit : KTH Institut royal de technologie

Des chercheurs suédois signalent qu’ils se rapprochent d’un moyen de remplacer les batteries pour les appareils portables et les applications à faible consommation d’énergie dans l’Internet des objets (IoT). La réponse réside dans un revêtement d’encre qui permet de convertir la chaleur de faible qualité, générée par les appareils, en énergie électrique.

Publier dans Matériaux appliqués et interfaces ACSles chercheurs du KTH Royal Institute of Technology de Stockholm rapportent qu’ils ont développé un mélange prometteur de revêtement thermoélectrique pour les appareils qui génèrent une chaleur inférieure à 100 degrés Celsius.

La thermoélectricité est la conversion directe de la chaleur en électricité. Il est possible de capter la chaleur générée par un appareil et de la convertir en énergie pouvant être utilisée par le même appareil ou un autre appareil.

Ce qu’il faut, ce sont des matériaux thermoélectriques spécialement conçus. Lorsqu’une extrémité d’un matériau thermoélectrique est chauffée, les porteurs de charge (électrons et trous) s’éloignent de l’extrémité chaude vers l’extrémité froide, ce qui entraîne un courant électrique. Un défi consiste à gérer la conductivité thermique et la résistance avec des matériaux qui peuvent être appliqués sur une grande surface sans perdre leurs performances au fil du temps.

Muhammet Toprak, professeur de chimie des matériaux à KTH, explique que les recherches effectuées par son équipe se sont concentrées sur la conception et le développement de matériaux thermoélectriques hybrides pour les opérations à température ambiante, qui intègrent des semi-conducteurs à l’état solide avec des matériaux flexibles tels que des polymères, pour formuler des encres.

Toprak dit que le revêtement peut être appliqué sur n’importe quelle surface qui dissipe la chaleur, pour générer de l’énergie électrique. La recherche permet également de mieux comprendre les capacités et les limites des matériaux utilisés pour la conception de matériaux thermoélectriques hybrides.

“Ces résultats ouvrent une nouvelle voie peu coûteuse et durable de production et de mise en œuvre de revêtements thermoélectriques à grande échelle”, déclare Toprak. “À court terme, cela devrait avoir un impact sur l’IoT et d’autres applications à faible consommation d’énergie. Il pourrait remplacer les batteries en étant intégré en tant que revêtement sous la forme d’électronique portable.

“À long terme, avec l’utilisation de compositions de matériaux thermoélectriques inorganiques plus durables et de biopolymères durables, tels que la cellulose et la lignocellulose (ou matière végétale), l’utilisation de cette technologie sur de grandes surfaces aura un impact sur l’adaptation de la technologie thermoélectrique pour une chaleur efficace. to-power energy harvesting, comme moyen complémentaire à la transition verte.”


Une équipe de recherche développe une nouvelle stratégie pour la conception de matériaux thermoélectriques


Plus d’information:
José F. Serrano-Claumarchirant et al, Encres thermoélectriques et accordabilité du facteur de puissance dans les films hybrides via tous les processus de solution, Matériaux appliqués et interfaces ACS (2022). DOI : 10.1021/acsami.1c24392

Fourni par KTH Royal Institute of Technology

Citation: Le revêtement d’encre pourrait activer les appareils alimentés par la chaleur (15 juin 2022) récupéré le 15 juin 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-06-ink-coating-enable-devices-powered.html

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