Innovativer Durchbruch: Körperwärme treibt nachhaltige Elektronik für tragbare Geräte an
BerlinEin Team der QUT hat einen neuen, äußerst dünnen und flexiblen Film entwickelt, der Körperwärme nutzt, um Energie für Geräte zu erzeugen. Dieser Fortschritt ist ein bedeutender Schritt in Richtung batterieloser und umweltfreundlicherer Elektronik. Diese Technologie könnte revolutionieren, wie wir Wearable-Geräte mit Strom versorgen und die Leistung elektronischer Chips verbessern.
Ein im Fachjournal Science vorgestellter Film nutzt Körperwärme zur Stromerzeugung und ersetzt so herkömmliche Batterien. Dadurch wird das Design von Geräten vereinfacht und die Umwelt geschont, indem elektronischer Abfall reduziert wird. Die Technologie verwendet Nanobinder, um die Effizienz von Bismut-Tellurid-Filmen zu steigern und deren Flexibilität zu erhöhen.
Mehrere wesentliche technologische Vorteile sind sichtbar:
- Skalierbarkeit: Der bedruckbare Film im A4-Format kann effizient in großem Maßstab hergestellt werden.
- Hohe Effizienz: Herausragende thermoelektrische Leistung in tragbarer Technologie.
- Kosteneffektivität: Setzt kostengünstige Herstellungsverfahren wie Siebdruck und Sintern ein.
- Materialflexibilität: Kompatibel mit anderen Materialien wie Silberselenid, was zur Nachhaltigkeit beiträgt.
Das Team nutzte eine Methode namens solvothermale Synthese, bei der Nanokristalle in einer Flüssigkeit unter bestimmten Bedingungen hergestellt werden. Diese Technik kombinierten sie mit einem Siebdruckverfahren, um einen skalierbaren und effizienten Film zu entwickeln. Diese innovative Herstellungsmethode könnte die Elektronikindustrie maßgeblich beeinflussen, insbesondere bei der Lösung aktueller Herausforderungen in der Chip-Kühlung und bei tragbaren Energiegeräten.
Diese Technologie lässt sich nicht nur in tragbaren Geräten einsetzen. Sie kann auch angepasst werden, um kleine Kühlsysteme für Geräte wie Computer und Smartphones zu entwickeln, was dazu beitragen könnte, diese Geräte effizienter zu machen, indem sie kühl gehalten werden. Zudem kann die Technologie Körperwärme in Energie umwandeln, was neue persönliche Temperaturkontrollsysteme ermöglichen könnte, die sich automatisch für Komfort und Energieeinsparung anpassen.
Neueste Entwicklungen deuten auf eine stärkere Vernetzung, Selbstständigkeit und Umweltfreundlichkeit tragbarer Technologien hin. Es gibt jedoch noch Herausforderungen, wie die breite Verfügbarkeit und Materialverbesserungen. Forschungen unter der Leitung der QUT haben bereits eine solide Grundlage geschaffen. Zukünftige Untersuchungen und Kreativität könnten tragbare Geräte, die durch Körperwärme betrieben werden, allgegenwärtig machen und zeigen, wie sich Technologie nahtlos in den Alltag integrieren kann.
Die Studie wird hier veröffentlicht:
http://dx.doi.org/10.1126/science.ads5868und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet
Wenyi Chen, Xiao-Lei Shi, Meng Li, Ting Liu, Yuanqing Mao, Qingyi Liu, Matthew Dargusch, Jin Zou, Gao Qing (Max) Lu, Zhi-Gang Chen. Nanobinders advance screen-printed flexible thermoelectrics. Science, 2024; 386 (6727): 1265 DOI: 10.1126/science.ads5868Diesen Artikel teilen