¿Qué pasaría si pudiera imprimir fácilmente una capa delgada de material, para usar en cualquier lugar, que le permitiría crear recolectores o enfriadores de energía flexibles? Eso puede ser pronto una realidad.
La conversión termoeléctrica es una tecnología de conversión de energía de estado sólido y respetuosa con el medio ambiente con amplias aplicaciones que incluyen enfriamiento de estado sólido, recolección de energía y recuperación de calor residual.
Los dispositivos termoeléctricos flexibles son especialmente atractivos para la recuperación de calor residual a lo largo de superficies contorneadas y para aplicaciones de recolección de energía para sensores de potencia, dispositivos biomédicos y dispositivos electrónicos portátiles, un área que experimenta un crecimiento exponencial. Sin embargo, obtener materiales termoeléctricos de bajo costo, flexibles y eficientes esextremadamente difícil debido a muchos materiales y desafíos de fabricación.
En un trabajo dirigido por el profesor Yanliang Zhang en la Universidad Estatal de Boise, se fabricaron películas y dispositivos termoeléctricos flexibles de alto rendimiento y bajo costo mediante un innovador proceso de serigrafía que permite la conversión directa de nanocristales en dispositivos termoeléctricos flexibles.
El control preciso de la química de la superficie y la forma de los nanocristales iniciales y la optimización del proceso de nano-tinta y serigrafía son los factores clave que dan lugar a rendimientos sin precedentes en los materiales termoeléctricos impresos.
El documento sobre este trabajo, "Películas termoeléctricas flexibles y de alto rendimiento mediante cristal de nanoplato procesado en solución de serigrafía", se publica en el Informes científicos sitio web. La colaboración con la empresa emergente de alta tecnología ThermoAura, centrada en la síntesis de nanocristales, también contribuyó al éxito de este trabajo.
Basado en el análisis de costo inicial, las películas serigrafiadas pueden realizar dispositivos termoeléctricos a 2-3 centavos por vatio, un orden de magnitud menor que los dispositivos comerciales de vanguardia actuales. Tal reducción de costos haría que la termoeléctrica sea untecnología de conversión de energía muy competitiva que podría abrir tremendamente los mercados en gran parte poco explorados en recuperación de calor residual.
Este método de impresión aditiva no solo beneficiará a la termoeléctrica, sino que también dará como resultado un enfoque de fabricación disruptivo para otros dispositivos electrónicos y tecnologías de conversión o almacenamiento de energía de bajo costo y flexibilidad.
La visión de Zhang de combinar la fabricación aditiva y la tecnología energética avanzada para permitir grandes avances tecnológicos también ha sido reconocida por una importante agencia de financiación federal. Recientemente recibió un premio de infraestructura del Departamento de Energía de los Estados Unidos para invertir un equipo avanzado de impresión aditiva y establecercapacidades de fabricación aditiva de última generación en Boise State.
Esta nueva capacidad permitirá a los estudiantes realizar investigaciones de vanguardia sobre fabricación aditiva y sus aplicaciones en sensores de impresión, electrónica flexible y sistemas de conversión y almacenamiento de energía.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Boise . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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