Un estimado colega nos comparte hoy el presente artículo publicado el 12 de diciembre de 2024 en el boletín de noticias de Queensland University of Technology (QUT). Veamos de que se trata….

Un equipo de investigación dirigido por la QUT ha desarrollado una película ultradelgada y flexible que podría alimentar dispositivos portátiles de próxima generación utilizando el calor corporal, eliminando la necesidad de baterías.

Esta tecnología también podría usarse para enfriar chips electrónicos, lo que ayudaría a que los teléfonos inteligentes y las computadoras funcionen de manera más eficiente.

El profesor Zhi-Gang Chen, quien es el líder del equipo de investigación cuyos resultados se publicaron en Science, dijo que el avance abordó un desafío importante en la creación de dispositivos termoeléctricos flexibles que convierten el calor corporal en energía.

Este enfoque ofrece el potencial de una fuente de energía sostenible para la electrónica portátil, así como un método de enfriamiento eficiente para los chips.

"Los dispositivos termoeléctricos flexibles se pueden usar cómodamente sobre la piel, donde convierten efectivamente la diferencia de temperatura entre el cuerpo humano y el aire circundante en electricidad", dijo el profesor Chen.

"También podrían aplicarse en espacios reducidos, como el interior de un ordenador o un teléfono móvil, para ayudar a enfriar chips y mejorar el rendimiento.

"Otras aplicaciones potenciales van desde la gestión térmica personal, donde el calor corporal podría alimentar un sistema portátil de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

"Sin embargo, desafíos como la flexibilidad limitada, la fabricación compleja, los altos costes y el rendimiento insuficiente han impedido que estos dispositivos alcancen una escala comercial".

La mayoría de las investigaciones en esta área se han centrado en los termoeléctricos basados ​​en telururo de bismuto, valorados por sus altas propiedades que convierten el calor en electricidad, lo que lo hace ideal para aplicaciones de bajo consumo como monitores de frecuencia cardíaca, temperatura o movimiento.

En este estudio, el equipo introdujo una tecnología rentable para fabricar películas termoeléctricas flexibles mediante el uso de cristales diminutos, o "nanoaglutinantes", que forman una capa consistente de láminas de telururo de bismuto, lo que aumenta tanto la eficiencia como la flexibilidad.

"Creamos una película imprimible de tamaño A4 con un rendimiento termoeléctrico récord, una flexibilidad excepcional, escalabilidad y bajo coste, lo que la convierte en una de las mejores películas termoeléctricas flexibles disponibles", dijo el profesor Chen.

El equipo utilizó la "síntesis solvotérmica", una técnica que forma nanocristales en un disolvente a alta temperatura y presión, combinada con "serigrafía" y "sinterización". El método de serigrafía permite la producción de películas a gran escala, mientras que la sinterización calienta las películas hasta un punto cercano al de fusión, uniendo las partículas entre sí.

Wenyi Chen, el primer autor, dijo que su técnica también podría funcionar con otros sistemas, como los termoeléctricos basados ​​en seleniuro de plata, que eran potencialmente más baratos y más sostenibles que los materiales tradicionales.

"Esta flexibilidad en los materiales muestra las amplias posibilidades que ofrece nuestro enfoque para avanzar en la tecnología termoeléctrica flexible", dijo.

Además del profesor Chen, entre los investigadores de la QUT que contribuyen al estudio se encuentran el primer autor, el señor Wenyi Chen, el doctor Xiao-Lei Shi, el doctor Meng Li, el señor Yuanqing Mao y la señorita Qingyi Liu, todos ellos del Centro de Investigación ARC en Generación de Energía con Cero Emisiones para la Neutralidad de Carbono, la Facultad de Química y Física de la QUT y el Centro de Ciencia de los Materiales de la QUT. Otros miembros del equipo de investigación son el señor Ting Liu, el profesor Matthew Dargusch y el profesor Jin Zou de la Universidad de Queensland así como el profesor Gao Qing (Max) Lu de la Universidad de Surrey.

Fuente: https://www.qut.edu.au/study/science-news-and-events?id=198149