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El recubrimiento de tinta podría reemplazar las baterías en el futuro

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Investigadores del KTH Royal Institute of Technology de Suecia han desarrollado un revestimiento en forma de pintura capaz de convertir el calor generado por los equipos portátiles en energía eléctrica. El material se puede utilizar para reemplazar baterías en dispositivos portátiles y de bajo consumo en el Internet de las cosas (IoT).

Según los científicos, este recubrimiento termoeléctrico funciona perfectamente en dispositivos que generan temperaturas por debajo de los 100 °C, y se puede aplicar sobre la superficie de prácticamente cualquier tipo de material capaz de conducir electricidad y disipar el exceso de calor.

“La termoelectricidad es la conversión directa de calor en energía eléctrica. Es posible capturar el calor que genera un dispositivo y transformarlo en electricidad para ser utilizada por el mismo dispositivo o por otro equipo electrónico externo”, explica el profesor de química de materiales Muhammet Toprak, autor principal del estudio.

Tinta en lugar de batería

Cuando se calienta el extremo de un material termoeléctrico, los portadores de carga se alejan del punto más caliente hacia el punto más frío, lo que da como resultado una corriente eléctrica. El desafío es administrar la conductividad y la resistencia térmica sin perder rendimiento con el tiempo.

Composición molecular del recubrimiento híbrido (Imagen: Reproducción/KTH)

Para resolver este problema, el equipo del profesor Toprak desarrolló materiales termoeléctricos híbridos que funcionan a temperatura ambiente, integrando elementos semiconductores de estado sólido con sustancias flexibles, como los polímeros utilizados en la fabricación de pinturas.

“Esta composición polimérica significa que el recubrimiento similar a la pintura se puede aplicar a cualquier superficie sólida o maleable que disipe el calor, generando la electricidad necesaria para hacer funcionar equipos portátiles que ya no dependen de baterías de iones de litio”, agrega Toprak. .

proyecciones futuras

Los materiales termoeléctricos pueden aportar un mayor beneficio a la captación de energía térmica si se pueden aplicar sobre grandes superficies sin pérdida de rendimiento tras varios ciclos de carga y descarga, como ocurre actualmente con los dispositivos alimentados por baterías convencionales.

Transformación de calor en electricidad en el recubrimiento en forma de pintura (Imagen: Reproducción/KTH)

Para los investigadores, a corto plazo, los recubrimientos híbridos similares a la tinta podrían tener un impacto directo en el desarrollo y la producción a gran escala de equipos IoT o dispositivos portátiles que necesitan poca electricidad para funcionar.

“En el futuro, con el uso de materiales termoeléctricos inorgánicos más sostenibles y biopolímeros a base de celulosa, la aplicación de esta tecnología en grandes áreas también tendrá un impacto en los sistemas de calefacción más eficientes, proporcionando un medio complementario para la transición a la electricidad verde”, concluye Toprak.

Tommy Banks
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