Presentan el primer dispositivo termoeléctrico portátil y flexible que convierte el calor corporal en electricidad

Un dispositivo flexible que recolecta energía térmica para alimentar dispositivos electrónicos portátiles.

Los dispositivos electrónicos portátiles, desde rastreadores de salud y estado físico hasta auriculares de realidad virtual, son parte de nuestra vida cotidiana.

Pero encontrar formas de alimentar continuamente estos dispositivos es un desafío.

Investigadores de la Universidad de Washington han desarrollado una solución innovadora: el primer dispositivo termoeléctrico portátil y flexible de su tipo que convierte el calor corporal en electricidad.

Este dispositivo es blando y elástico, pero resistente y eficiente, propiedades que pueden ser difíciles de combinar.

“Es una ganancia del 100 % si recolectamos energía térmica que de otro modo se desperdiciaría en el entorno.

Debido a que queremos usar esa energía para la electrónica autoalimentada, se necesita una mayor densidad de potencia“, dijo Mohammad Malakooti, ​​​​asistente de UW. profesor de ingeniería mecánica.

“Aprovechamos la fabricación aditiva para fabricar productos electrónicos estirables, aumentar su eficiencia y permitir su integración perfecta en dispositivos portátiles mientras respondemos preguntas fundamentales de investigación“.

Incluso después de más de 15.000 ciclos de estiramiento con una tensión del 30 %, el dispositivo prototipo de los investigadores sigue siendo completamente funcional, una característica muy deseable para la electrónica portátil y la robótica blanda.

El dispositivo también muestra un aumento de 6,5 veces en la densidad de potencia en comparación con los generadores termoeléctricos extensibles anteriores.

Para crear estos dispositivos flexibles, los investigadores imprimieron compuestos en 3D con propiedades estructurales y funcionales diseñadas en cada capa.

El material de relleno contenía aleaciones de metales líquidos, que proporcionan una alta conductividad eléctrica y térmica.

Estas aleaciones abordan las limitaciones de los dispositivos anteriores, incluida la incapacidad de estirarse, la transferencia de calor ineficiente y un proceso de fabricación complejo.

El equipo también incrustó microesferas huecas para dirigir el calor a los semiconductores en la capa central y reducir el peso del dispositivo.

Los investigadores demostraron que podían imprimir estos dispositivos en telas elásticas y superficies curvas, lo que sugiere que los futuros dispositivos podrían aplicarse a la ropa y otros objetos.

El equipo está entusiasmado con las posibilidades futuras y las aplicaciones de la vida real de la electrónica portátil.

“Un aspecto único de nuestra investigación es que cubre todo el espectro, desde la síntesis de materiales hasta la fabricación y caracterización de dispositivos“, dijo Malakooti, ​​quien también es investigador en el Instituto de Sistemas de Nanoingeniería de la Universidad de Washington.

“Esto nos da la libertad de diseñar nuevos materiales, diseñar cada paso del proceso y ser creativos“.

Fuente: Nanowerk