Nouvelle Technologie: Des Films Ultra - Minces Qui Utilisent La Chaleur Corporelle Pour Alimenter Les Wearables

      Une nouvelle avancée dans la technologie des films thermoélectriques flexibles pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de dispositifs portables et de solutions de refroidissement.Des chercheurs de l'Université de technologie du Queensland (qut) ont créé un film flexible qui résout des problèmes difficiles de longue date en matière de flexibilité, de fabricabilité et de performance.

Des chercheurs australiens ont mis au point un film mince et flexible capable d'utiliser la chaleur du corps humain pour alimenter des dispositifs portables, éliminant ainsi le besoin de batteries.La technologie peut également refroidir les puces électroniques dans les smartphones et les ordinateurs, marquant une avancée majeure dans ce domaine, qui évolue régulièrement depuis des années.Cette percée s'appuie sur le travail fondamental effectué par des équipes de recherche mondiales axées sur la collecte d'énergie et la gestion de la chaleur.

Les dispositifs thermoélectriques qui convertissent les différences de température en électricité ont longtemps été recherchés par l'électronique portable.Cependant, il est difficile de fabriquer une version flexible, efficace et commercialement viable.Une flexibilité limitée, des processus de fabrication complexes, des coûts élevés et des performances insuffisantes ont été des obstacles à la mise à l'échelle et à la commercialisation de dispositifs semi - conducteurs thermoélectriques inorganiques flexibles dans l'électronique portable et les applications de refroidissement haut de gamme.

Le professeur Chen Zhigang de l'Université des sciences et technologies du Queensland et son équipe semblent avoir résolu ces énigmes.Leurs résultats, publiés dans la revue Science, présentent une technologie rentable pour la production de films thermoélectriques flexibles.La clé de l'innovation réside dans l'utilisation de minuscules Cristaux, ou « Nano - adhésifs», qui forment un film cohérent de Tellurure de bismuth, améliorant ainsi l'efficacité et la flexibilité.

L'approche du Groupe de recherche intègre des techniques de synthèse thermolytique, de sérigraphie et de frittage.La synthèse thermique soluble est la production de nanocristaux dans un solvant à haute température et haute pression, tandis que la sérigraphie permet la production de films à grande échelle.Le processus de frittage chauffe le film près de son point de fusion, liant efficacement les particules entre elles.

Le film imprimable ainsi réalisé est constitué de nanoplaques à base de bi₂te₃ comme grains hautement orientés et de nanotiges de te comme Nano - adhésifs.Lorsqu'il est assemblé dans un appareil thermoélectrique flexible, la densité de puissance du film est en tête des équipements de sérigraphie.

L'approche de l'équipe de l'Université de technologie du Queensland ne se limite pas à la technologie thermoélectrique à base de Tellurure de bismuth.Wenyi Chen, premier auteur de l'étude, a noté que leur technologie pourrait également être utilisée dans d'autres systèmes, tels que les systèmes thermoélectriques au Séléniure d'argent, qui pourraient être moins chers et plus durables.

Cette technologie ouvre toute une gamme de domaines d'application potentiels.Le professeur Chen a déclaré: « les appareils thermoélectriques flexibles peuvent être confortablement portés sur la peau, transformant efficacement la différence de température entre le corps humain et l’air ambiant en énergie électrique. »

En plus d'alimenter l'électronique portable, ce film peut également être utilisé pour la gestion thermique personnelle.Par exemple, l’intégration de dispositifs thermoélectriques flexibles dans les textiles ouvre de nouvelles possibilités pour les vêtements intelligents, qui peuvent être utilisés pour fabriquer des vêtements chauffants auto - alimentés pour les environnements froids.

Des recherches antérieures ont montré que les dispositifs semi - conducteurs thermoélectriques flexibles peuvent fournir des solutions innovantes pour la collecte d'énergie et la gestion thermique dans tous les domaines.Dans l'industrie automobile, des dispositifs thermoélectriques flexibles peuvent être intégrés dans les voitures, exploitant les différences de température entre l'intérieur et l'extérieur de la voiture pour alimenter les capteurs de détection de distance sans batterie pour la conduite autonome.Ces appareils peuvent également capter l'énergie des tuyaux d'échappement et d'autres composants générateurs de chaleur, ce qui augmente le rendement énergétique et réduit les émissions.

Le domaine médical peut également bénéficier grandement de cette technologie.Les dispositifs thermoélectriques flexibles peuvent utiliser la chaleur du corps pour alimenter les dispositifs médicaux implantables, éliminant ainsi le besoin de remplacer les batteries et réduisant le risque de complications.En outre, les dispositifs thermoélectriques flexibles permettent un système continu et non invasif de surveillance de la température corporelle, fournissant des données précieuses pour la surveillance de la santé.

À plus grande échelle, les dispositifs thermoélectriques flexibles ont le potentiel de collecter la chaleur résiduelle de l'infrastructure.En s'adaptant aux surfaces courbes des tuyaux, des machines ou des composants de construction, ces appareils peuvent générer de l'électricité à partir de sources de chaleur auparavant inexploitées, améliorant ainsi l'efficacité énergétique des bâtiments et des processus industriels.