En un estudio de prueba de concepto, los ingenieros de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han diseñado una cosechadora de energía termoeléctrica flexible que tiene el potencial de rivalizar con la efectividad de los dispositivos electrónicos portátiles de potencia existentes que utilizan el calor corporal como la única fuente de energía.
Los dispositivos portátiles que se usan para monitorear una variedad de medidas ambientales y de salud se están volviendo cada vez más populares. Sin embargo, el rendimiento y la eficiencia de los dispositivos flexibles son pálidos en comparación con los dispositivos rígidos, que han sido superiores en su capacidad para convertir el calor corporal en energía utilizable.
"Queríamos diseñar una cosechadora termoeléctrica flexible que no comprometa la calidad del material de los dispositivos rígidos pero que ofrezca una eficiencia similar o mejor", dijo Mehmet Ozturk, profesor de ingeniería eléctrica e informática en NC State y autor correspondiente de un artículodescribiendo el trabajo. "El uso de dispositivos rígidos no es la mejor opción cuando se consideran varios factores diferentes". Ozturk mencionó una resistencia de contacto superior, o contacto con la piel, con dispositivos flexibles, así como las consideraciones ergonómicas y de comodidad del dispositivo.usuario
Ozturk dijo que él y sus colegas Michael Dickey y Daryoosh Vashaee querían utilizar los mejores materiales termoeléctricos utilizados en dispositivos rígidos en un paquete flexible, para que los fabricantes no tuvieran que desarrollar nuevos materiales al crear dispositivos flexibles.
Ozturk dijo que uno de los desafíos clave de una cosechadora flexible es conectar elementos termoeléctricos en serie utilizando interconexiones confiables y de baja resistividad. "Utilizamos un metal líquido de galio e indio, una aleación común y no tóxica llamada EGaIn,- para conectar las 'patas' termoeléctricas ", dijo Ozturk." La resistencia eléctrica de estas conexiones es muy baja, lo cual es crítico ya que la potencia generada es inversamente proporcional a la resistencia: baja resistencia significa más potencia.
"El uso de metal líquido también agrega una función de autocuración: si se rompe una conexión, el metal líquido se volverá a conectar para que el dispositivo vuelva a funcionar eficientemente. Los dispositivos rígidos no pueden curarse por sí mismos", agregó Ozturk.
Ozturk dijo que el trabajo futuro se centrará en mejorar la eficiencia de estos dispositivos flexibles, mediante el uso de materiales y técnicas para eliminar aún más las resistencias parasitarias.
Dickey, Vashaee, Francisco Suárez, Dishit P. Parekh y Collin Ladd son coautores del artículo, que aparece en energía aplicada . El grupo también tiene una solicitud de patente pendiente sobre la tecnología.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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