توسعه اولین ماده ترموالکتریک با راندمان بالا در جهان

دانشمندان ˮموسسه ملی علوم و فناوری اولسانˮ(UNIST) کره جنوبی در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه نخستین ماده ترموالکتریک با راندمان بالا در جهان شدند.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از تک اکسپلوریست، حالا، به لطف کشف دانشمندان کره جنوبی می توان از گرمای بدن انسان برق استخراج کرد. این یک گام مهم در عرصه فناوری است چونکه می توان از آن برای تولید لباس های هوشمند استفاده نمود. دانشمندان در این تحقیق موفق به توسعه یک ماده جدید ترموالکتریک با راندمان بالا شده اند که خاصیت خود ترمیمی و کشسانی دارد.
این اولین ماده ترموالکتریک یونی در جهان(ITE) است که دارای خاصیت ارتجاعی و خود ترمیمی است. دانشمندان با درک خواص خود ترمیمی در مواد ترموالکتریک که مستقیماً از گرما، نیرو و انرژی خودرا به دست می آورند، توانستند موادی را تولید کنند که دارای انعطاف پذیری ذاتی، قابلیت کشسانی و خود ترمیمی هستند.
با ظهور محصولات فناوری پوشیدنی، مولدهای ترموالکتریک(TEG) بسیار مورد توجه دانشمندان قرار گرفتند. این مواد ترموالکتریک با وجود راندمان بالا، مواد معدنی سفت و شکننده مانند عینک یا سرامیک هستند. از آنجائیکه این مواد چندان انعطاف پذیر نیستند و به آسانی می شکنند، مواد ترموالکتریک معدنی نیز در مقابل تغییر شکل یا فشار مکانیکی ناشی از حرکت انسان لطمه پذیر هستند. بااینکه مواد ترموالکتریک مبتنی بر مواد آلی از انعطاف پذیری عالی برخوردار می باشند، اما بازده تبدیل کمی دارند.

در این مطالعه جدید، دانشمندان ماده ترموالکتریک یونی دارای قابلیت خود ترمیمی، کشسانی و انعطاف پذیری توسعه دادند. این ماده از پلیمر مزدوج(conjugated polymer)، یک پلی الکترولیت آنیونی و یک اسید چند ظرفیتی ساخته شده است.
پروفسور “جو وُن جئون”(Ju-Won Jeon) از پژوهشگران این مطالعه اظهار داشت: ما یک ماده ترموالکتریک با راندمان بالا ساخته ایم که بوسیله ترکیب پلیمرهای مزدوج و پلیمرهای الکترولیتی و افزودن اتصال عرضی(که می تواند با آنها پیوندهای هیدروژنی و پیوندهای قطبی ایجاد کند) به وجود آمده و بطور ذاتی قابلیت خود ترمیمی و کشسانی دارد.
شاخص شایستگی عددی(ZTi) این ماده ترموالکتریک هیبریدی سه گانه(ternary TE hybrids) ۱.۰۴ است که بالاترین عدد در بین سایر مواد آلی ترموالکتریک است که تابحال تولید شده است.