La gestión rápida del calor local es esencial para dispositivos electrónicos y puede contener aplicaciones desde materiales de ropa de desgaste hasta tratamiento. Aunque el material termo eléctrico, llamado, cambia las diferencias de temperatura y viceversa, su rendimiento a menudo es limitado y su producción es costosa e inútil. En un nuevo artículo publicado en CienciaInvestigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Austria (ISTA) utilizaron técnicas de impresión 3D para drenar los materiales termo eléctricos de alto rendimiento, lo que redujo significativamente los costos de producción.
El refrigerador eléctrico termo, también conocido como refrigeradores de estado sólido, puede atraer el enfriamiento local mediante el uso de una corriente eléctrica para mover el calor de un lado del dispositivo al otro. Su larga vida útil, fugas, tamaño y forma de forma inaccesible, y la falta de piezas móviles (como líquidos giratorios) hacen que estos dispositivos idealizan diversas aplicaciones de enfriamiento, como el ideal electrónica. Sin embargo, prepararlos fuera del anillo es más costoso y produce muchos desechos materiales. Además, el rendimiento del equipo es limitado.
Ahora, un equipo del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA), encabezado por Profesor de Verbond para Ciencias de la Energía Y Jefe de Werner Siemens Thermo Electric Laboratory Maria Abez, con la primera autora e Ista Postdok Shengdo, desarrolló materiales termo eléctricos de alto rendimiento de la impresora 3D y los usó para hacerlos refrigeradores termo eléctricos. Entonces, “nuestra integración moderna de la impresión 3D en el tejido Thermo Electric Coader mejora enormemente la eficiencia de fabricación y reduce los costos”. Además, a diferencia de los esfuerzos anteriores del material termo eléctrico de impresión 3D, el procedimiento actual produce el material con mucho rendimiento. “Con el rendimiento del nivel comercial, nuestro trabajo tiene el potencial de avanzar con la academia, mantenerse práctico y atraer interés en las industrias para lograr aplicaciones reales del mundo”, dijo.
Reenviar los límites de las tecnologías termo eléctricas
Aunque todos los materiales muestran algún efecto termo eléctrico, a menudo no es igual a ser útil. En gran medida, el efecto termo eléctrico exhibe los materiales suele ser las semicondores “grados”, a saber, las semiconducciones “dopadas”, en las que se introducen deliberadamente las impurezas deliberadamente, por lo que se comportan como un director. El refrigerador termo eléctrico moderno actual se fabrica utilizando técnicas de fabricación basadas en monedas. “Con nuestro trabajo actual, podemos imprimir exactamente 3D de la forma deseada de las sustancias termo eléctricas. Como resultado, los dispositivos resultantes muestran un efecto de enfriamiento puro de 50 grados en el aire. Esto significa que es lo que nuestro material impreso en 3D es significativamente Más caro para la preparación ” Suggeries a métodos de producción efectivos, que eliminan los pasos relacionados con la energía y oportunos.
Material impreso con unión de partículas refinadas
Además de aplicar técnicas de impresión 3D para producir materiales termo eléctricos, el equipo diseñó tinta para que, a medida que el portador se convierte en vapor de solvente, se crean los enlaces nucleares efectivos y fuertes entre los granos, que es atómico. . Como resultado, los enlaces químicos interfaceales mejoran la transferencia de carga entre los granos. Esto muestra cómo el equipo logró aumentar el rendimiento termo eléctrico de su material impreso en 3D, al tiempo que destaca las características del transporte de materiales inseguros. “Utilizamos una técnica de impresión 3D de emisión y diseñamos la formación de tinta para garantizar la integridad de la estructura impresa y promover la unión de partículas. El material y la energía pueden producir el refrigerador Thermo Electric antes del material.
Aplicaciones médicas, recolección de energía y durabilidad
Más allá de la gestión del calor de alta velocidad en dispositivos electrónicos y de desgaste, los enfriadores termo eléctricos pueden tener aplicaciones médicas, incluido el tratamiento de quemaduras y el estrés muscular. Además, el método de formación de la tinta fabricada por el equipo de científicos de ITA puede protegerse para otros materiales utilizados en dispositivos de generadores termo eléctricos de alta temperatura que pueden producir voltaje eléctrico a partir de la diferencia de temperatura sí. Según el equipo, la aplicación de generadores de termo eléctrico puede ampliarse desde tal punto de vista de los sistemas de recolección de energía de residuos.
“Realizamos con éxito un enfoque de ciclo completo, desde mejorar el rendimiento termo eléctrico de la materia prima hasta productos de cierre estables y de alto rendimiento”, dice Abez. Entonces, “nuestro trabajo ofrece una solución de cambio para la preparación del dispositivo Thermo Electric y una nueva era de tecnologías termo eléctricas efectivas y sostenibles”.
