Wetenschap
Onderzoekers ontwikkelen een thermo-elektrisch materiaal met optimale kosten, efficiëntie en flexibiliteit
Een onderzoeksteam heeft een anorganisch-organisch thermo-elektrisch composiet ontwikkeld dat concurrerende prijzen belooft en tegelijkertijd uitdagingen op het gebied van efficiëntie en flexibiliteit in de thermo-elektrische technologie aanpakt.
Thermo-elektrische technologie, een energieconversietechnologie tussen warmte en elektriciteit, vertegenwoordigt een milieuvriendelijke benadering voor het omzetten van afvalwarmte in elektriciteit. Het staat bekend om zijn vermogen om energie op te wekken uit warmte en voor verkoelende effecten te zorgen met behulp van elektriciteit.
Met toepassingen variërend van de opwekking van afvalwarmte en koudemiddelvrije koelapparatuur in traditionele industrieën tot nauwkeurige temperatuurcontrolesystemen via gelokaliseerde koeling en verwarming en energie-oogstmachines met continue stroomvoorziening in geavanceerde nieuwe industrieën, krijgt de veelzijdigheid ervan veel aandacht.
Ondanks voortdurend onderzoek naar en ontwikkeling van verschillende soorten thermo-elektrische materialen en apparaten in bulk en dunne film, is het chronische probleem van lagere efficiëntie en flexibiliteit, vergeleken met andere technologieën voor energieconversie, vanwege de voordelen van thermo-elektrische technologie, een aanhoudende uitdaging.
Dienovereenkomstig vervaardigde het team van de Nano Convergence Research Department, onder leiding van hoofdonderzoeker Kim Cham, een anorganisch-organisch thermo-elektrisch composiet door conventionele anorganische thermo-elektrische materialen te combineren met geleidende polymeren om de efficiëntie en flexibiliteit van thermo-elektrische materialen te maximaliseren.
Het team ontwikkelde met name een productieproces dat organische en anorganische componenten kan synthetiseren en mengen, waardoor de technische uitdaging van het handhaven van een uniforme fase en het waarborgen van een hoge dichtheid wordt overwonnen. Het anorganisch-organische thermo-elektrische composiet dat via dit proces wordt geproduceerd, beschikt niet alleen over uitstekende thermo-elektrische eigenschappen, maar ook over flexibiliteit en kostenbesparing.
Hoofdonderzoeker Kim Cham van de Nano Convergence Research Department van DGIST verklaarde:"Door dit onderzoek zijn we in staat geweest een nieuw materiaal te ontwikkelen dat het nut van milieuvriendelijke energietechnologie maximaliseert, d.w.z. thermo-elektrische technologie. We zullen onze inspanningen voortzetten om de technologie op te schalen. productietechnologie van thermo-elektrische composieten en stabiliseer hun prestaties voor commercialisering, met als doel een brede toepassing in zowel traditionele als geavanceerde nieuwe industrieën."
Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift ACS Applied Materials &Interfaces .