Por primera vez, se ha creado un módulo termoeléctrico orgánico suave y elástico que puede recolectar energía del calor corporal. El avance fue habilitado por un nuevo material compuesto que puede tener un uso generalizado en ropa inteligente, electrónica portátil y piel electrónica.
Los investigadores del Laboratorio de Electrónica Orgánica de la Universidad de Linköping han desarrollado un material compuesto orgánico con propiedades únicas: no solo es suave y elástico, también tiene una alta conductividad eléctrica y buenas propiedades termoeléctricas. Esto lo hace ideal para muchos dispositivos portátilesaplicaciones.
Los investigadores han publicado el resultado en Comunicaciones de la naturaleza , junto con colegas de Bélgica, Nueva Zelanda y California.
Nara Kim, postdoc y principal ingeniera de investigación en el Laboratorio de Electrónica Orgánica, ha combinado tres materiales: el polímero conductor PEDOT: PSS, un caucho de poliuretano soluble en agua y un líquido iónico. El resultado es un compuesto con propiedades únicas.El PEDOT: PSS le otorga propiedades termoeléctricas, el caucho proporciona elasticidad y el líquido iónico asegura suavidad.
Nara Kim ha llevado a cabo la investigación bajo el liderazgo del profesor Xavier Crispin y el profesor titular Klas Tybrandt, ambos en el Laboratorio de Electrónica Orgánica.
"Xavier Crispin es pionero en materiales termoeléctricos orgánicos; Klas Tybrandt es experto en materiales electrónicos blandos; y yo aporto mi conocimiento de los compuestos orgánicos. Se nos ocurrió la idea del nuevo material juntos", dice ella.
PEDOT: PSS es el polímero conductor más común y se usa en muchas aplicaciones, no solo por sus buenas propiedades termoeléctricas. Pero la película gruesa de polímero es demasiado dura y frágil para integrarse con éxito en la electrónica portátil.
"Nuestro material es 100 veces más blando y 100 veces más elástico que PEDOT: PSS", dice Klas Tybrandt, quien lidera el grupo de electrónica suave en el laboratorio de electrónica orgánica.
"La capacidad de controlar la estructura del material tanto a nanoescala como a microescala nos permite combinar las excelentes propiedades de los diferentes materiales en un compuesto", dice.
El nuevo compuesto también se puede imprimir.
"El compuesto fue formulado mediante una mezcla de solución a base de agua y se puede imprimir en varias superficies. Cuando la superficie se dobla o dobla, el compuesto sigue el movimiento. Y el proceso para fabricar el compuesto es económico y ecológico", diceNara Kim.
Los investigadores ven una gran variedad de nuevas posibilidades utilizando el material para crear materiales conductores orgánicos suaves y elásticos.
"Hay muchos líquidos iónicos, polímeros conductores y elastómeros tradicionales que se pueden combinar para proporcionar nuevos nanocompuestos para muchas aplicaciones, como generadores termoeléctricos, supercondensadores, baterías, sensores y aplicaciones portátiles e implantables que requieren espeso, elástico y eléctricamenteconducir materiales ", dice Xavier Crispin.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Linköping . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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