Seul Milli Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Üçölçülü struktur deformasiyası olmadan belə, cihaz dəriyə (solda) və ya isti su olan fincana (sağda) konform şəkildə yapışdırıldıqda uğurla elektrik enerjisi istehsal edə bilər. Müəllif: Science Advances

Seul Milli Universiteti Mühəndislik Kolleci, Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi kafedrasının professoru Jeonghun Kwakın rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupunun, həmmüəlliflər Dr. Juhyung Park və Dr. Sun Hong Kim ilə birlikdə bədən istiliyindən elektrik enerjisi istehsal edə bilən çevik və nazik “yalançı eninə termoelektrik generator” hazırladığını açıqladı. Tədqiqatın nəticələri Science Advances jurnalında dərc olunub .

Temperatur fərqlərini elektrik enerjisinə çevirən termoelektrik generatorlar, batareyalar olmadan enerji təmin edə bildikləri üçün geyilə bilən elektronika üçün yeni nəsil enerji texnologiyası kimi diqqəti cəlb edir. Xüsusilə, nazik təbəqəli termoelektrik generatorlar yüngül və elastikdir, bu da onların dəriyə və ya geyimə rahat şəkildə bərkidilməsinə imkan verir.

Lakin bu nazik struktur da bir məhdudiyyət yaradır. Termoelektrik generatorlar elektrik enerjisi istehsal etmək üçün isti və soyuq tərəflər arasında temperatur fərqi tələb edir. Belə bir cihaz dəriyə düz bir şəkildə bərkidildikdə, bədən istiliyi birbaşa nazik təbəqədən keçir və ətrafdakı havaya yayılır – bu, kağız vərəqindən keçən istiliyə bənzəyir. Nəticədə, cihazda temperatur fərqi az və ya heç yaranmır və bu da elektrik enerjisi istehsalını çətinləşdirir.

Əvvəlki tədqiqatlar cihazı əyməklə və ya üçölçülü, sütun kimi strukturlar qurmaqla bu problemi həll etməyə çalışmışdır. Lakin bu üsullar qalınlığı və həcmi artırır və nazik, elastik film əsaslı cihazların üstünlüklərini zəiflədir.(Sol) Ənənəvi termoelektrik generatorlarda bədən istiliyi şaquli olaraq nazik substratdan keçir və cihazın içərisində elektrik enerjisinin yaranmasının qarşısını alır. (Sağ) Təklif olunan yalançı eninə termoelektrik generator, temperatur fərqi yaratmaq və uğurla elektrik enerjisi istehsal etmək üçün şaquli istilik axınını üfüqi istiqamətə yönləndirərək, müxtəlif istilik keçiriciliyinə malik iki materialdan ibarət ikiqat istilik keçiriciliyi substratından istifadə edir. Mənbə: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aea9094

İkiqat substratlarla istiliyin yönləndirilməsi

Bu çətinliyi həll etmək üçün professor Kvakın komandası istilik axınını əsaslı şəkildə yönləndirən yeni bir yanaşma təklif etdi. Onlar, uzanan silikon (PDMS) substratın yalnız seçilmiş bölgələrinə istilik keçirici mis nanopartiküllərini daxil etməklə və tək bir substrat daxilində yüksək və aşağı istilik keçiriciliyinə malik sahələr yaratmaqla ” ikili istilik keçiriciliyi substratı “nı uğurla hazırladılar.

Termoelektrik yarımkeçiricilər bu bölgələr arasındakı sərhəddə yerləşdirildikdə , dəridən gələn istilik şaquli olaraq xaric olmur, əksinə yüksək istilik keçiriciliyi bölgəsi boyunca yan tərəfə axır. Nəticədə, substrat səthində nisbətən isti və soyuq bölgələr əmələ gəlir və bu da nazik təbəqəli bir quruluşda belə elektrik enerjisi istehsal etməyə imkan verən temperatur fərqi yaradır.

Bu yanaşma vasitəsilə, tədqiqat, istilik axınını yönləndirən yeni bir substrat quruluşu vasitəsilə temperatur fərqini qorumaqla nazik təbəqələrdə belə elektrik enerjisi istehsal edilə biləcəyini nümayiş etdirən ilk tədqiqatdır. Tədqiqat qrupu bu texnologiyanı ənənəvi eninə termoelektrik effekti struktur olaraq təqlid etdiyi üçün ” psevdo-eninə termoelektrik generator ” adlandırdı.

Gələcək cihazlar üçün geyilə bilən güc

Hazırlanmış geyilə bilən termoelektrik generator, əyilmə və ya struktur deformasiya tələb etmədən, tamamilə düz bir konfiqurasiyada belə bədən istiliyini elektrikə çevirə bilər. Yüksək elastiklik təmin edən mürəkkəb əsaslı çap prosesi istifadə edilərək hazırlanır . Bundan əlavə, cihaz, modul blokların yığılmasına bənzər şəkildə ölçüsünün və formasının sərbəst şəkildə dizayn edilməsinə və asanlıqla miqyaslandırılmasına imkan verən miqyaslanma imkanı təqdim edir.

Bu xüsusiyyətlərin, yalançı eninə geyilə bilən termoelektrik generatorun ağıllı geyim, sağlamlıq monitorinqi sensorları və geyilə bilən elektronika da daxil olmaqla müxtəlif cihazlar üçün öz-özünə işləyən enerji texnologiyası kimi geniş istifadəsinə imkan verəcəyi gözlənilir .

Professor Kvak bildirib ki, “Bu tədqiqat, istilik axınını idarə edən yeni struktur yanaşma vasitəsilə ənənəvi nazik geyilə bilən termoelektrik generatorların məhdudiyyətlərini aradan qaldırır. Onun əhəmiyyəti, xüsusən də tam düz bir quruluşu qoruyarkən temperatur fərqi yarada bilən yeni bir termoelektrik platforma təqdim etməkdədir.”

“Bu texnologiya dəriyə və ya geyimə bərkidilə bilən geniş çeşiddə geyilə bilən sensorlar və elektron cihazlar üçün enerji mənbəyi kimi istifadə etmək üçün güclü potensiala malikdir.”