ПЕКИН – Китайски изследователски екип разработи високоефективен гъвкав термоелектричен полимерен материал, осигуряващ критична подкрепа за бъдещи технологии като устройства за носене, хладилни устройства с лепило и сензори за интернет на нещата, според проучване, публикувано в петък в списание Science.
Термоелектрическите материали позволяват преобразуването между топлинна и електрическа енергия, което позволява генериране на електроенергия и охлаждане. Целият процес не изисква гориво и не създава замърсяване. Статистиката показва, че над 60 процента от световната енергия се губи като отпадна топлина. Повторното използване на отпадната топлина има значителен потенциал за пестене на енергия и намаляване на емисиите.
В момента има два основни вида такива материали. Гъвкавите неорганични термоелектрически материали могат да постигнат термоелектрическа стойност (ZT стойност) от 1,4 при стайна температура, докато органичните материали могат да достигнат ZT стойност от 1,2, като сложните процеси на подготовка се превръщат в пречка за практически приложения.
Екипът от Института по химия към Китайската академия на науките, ръководен от проф. Zhu Daoben и проф. Di Chong’an, е разработил неправилен йерархично-порест термоелектричен полимер (IHP-TEP). Той постига ZT стойност от 1,64 при 343 келвина (около 70 градуса по Целзий), установявайки нов стандарт за гъвкави термоелектрически материали в този температурен диапазон.
Тази уникална структура на този нов материал значително потиска топлопроводимостта и създава ефективни канали за транспортиране на заряд, които са близки до тези на идеалния модел в термоелектрическите материали. Филмът IHP-TEP също е съвместим с технологията за нанасяне на покритие, което позволява производство на големи площи с ниска цена, подобно на печатането на вестници.
Гъвкавостта на новия материал му позволява да се придържа към различни извити повърхности, предлагайки широки перспективи за приложение в устройства за носене и Интернет на нещата.
Например, той предлага решение за захранване на сензори, разположени в различни среди. Навсякъде, където има температурна разлика, независимо дали върху човешкото тяло, отвън на сградата или на полето, тя може постоянно да захранва сензорите.