Une technique innovante permettant de créer des générateurs thermoélectriques flexibles à base de nanotubes de carbone pour alimenter des appareils portables a été développée par des scientifiques japonais.
Générateurs thermiques de type textile
Caractéristiques de la technologie
Grâce au développement de l'électronique portable, la tâche de fournir une alimentation fiable aux capteurs et gadgets sans fil est devenu urgent. Une solution prometteuse pourrait être celle des générateurs thermoélectriques qui convertissent la chaleur en électricité. Une équipe de recherche dirigée par Masakazu Nakamura de l'Institut des sciences et technologies de Nara développe des générateurs thermiques de type tissu flexible à base de nanotubes de carbone (CNT) cousus dans des textiles.
Avantages des NTC et de leur méthode de dispersion
Les NTC possèdent un certain nombre de propriétés qui les rendent ils sont attractifs pour les applications thermoélectriques : flexibilité, haute résistance mécanique, capacité à générer de la tension à des différences de température. Cependant, leur conductivité thermique élevée limite leur efficacité. Pour réduire le transfert de chaleur, les scientifiques ont dispersé des NTC dans une solution contenant du glycérol et du tensioactif polyoxyéthylène (50) éther stéarylique. Le glycérol, de par sa viscosité, assurait une répartition uniforme des nanotubes, et le tensioactif empêchait leur accumulation et leur transfert de chaleur entre les faisceaux.
Processus technologique de fabrication des fils
La dispersion résultante a été utilisée pour former des fils en utilisant le méthode de filage humide. Grâce à la nouvelle technologie, en seulement trois heures et en utilisant des composants chimiques sûrs, il a été possible de créer un fil avec des faisceaux de NTC précisément alignés d'un diamètre de 8 nm, séparés par une couche de tensioactif. L'alignement augmente à la fois la conductivité électrique et thermique, mais la présence d'un tensioactif entre les faisceaux a permis de limiter le transfert de chaleur. Ainsi, l'approche proposée est prometteuse pour améliorer les caractéristiques thermoélectriques des matériaux à base de NTC de différentes formes - des fils aux films et structures volumétriques.
Glossaire
- Masakazu Nakamura est chef d'équipe de recherche à l'Institut des sciences et technologies de Nara (NAIST), au Japon.
- Nanotubes de carbone (CNT) - structures cylindriques constituées d'un ou plusieurs plans de graphite hexagonaux enroulés dans un tube, possédant une résistance mécanique, une conductivité électrique et thermique élevée. .
- Tensioactif (surfactant) - une substance dont les molécules sont constituées de parties polaires (hydrophiles) et non polaires (hydrophobes), ce qui leur permet d'être adsorbées sur les interfaces et réduire la tension superficielle.
Références
- Article du journal ACS Applied Nano Materials
- Source d'information - Institut des sciences et technologies de Nara
Réponses aux questions
Que sont les générateurs thermoélectriques et à quoi sont-ils destinés ?
Pourquoi les nanotubes de carbone conviennent-ils à la création de générateurs thermoélectriques ?
Quelle méthode de dispersion des nanotubes de carbone a été développée dans l'étude ?
Quels sont les avantages de l'utilisation de la glycérine et des tensioactifs lors de la dispersion du BNT ?
Pourquoi la méthode proposée est-elle prometteuse pour améliorer les propriétés thermoélectriques des nanotubes de carbone ?
Hashtags
Enregistrer un lien vers cet article
Discussion sur le sujet – Un tissu révolutionnaire transforme la chaleur corporelle en énergie pour les smartphones
Des scientifiques japonais ont développé un tissu innovant capable de convertir la chaleur du corps humain en électricité pour alimenter des appareils portables et des capteurs. Cette découverte pourrait constituer une avancée majeure dans le domaine des vêtements intelligents et de l’Internet des objets.
Derniers commentaires
8 commentaires
Écrire un commentaire
Votre adresse email ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont cochés *
Luisa
Hé, avez-vous entendu parler des nouveaux générateurs thermiques flexibles à base de nanotubes de carbone ? 😲 Ils pourraient être une révolution pour les appareils portables et l'Internet des objets ! Plus besoin de recharger vos batteries !
Matteo
Oui, j'ai entendu parler de cette étude. L'utilisation de glycérol et de tensioactifs a permis de créer une dispersion idéale de nanotubes dans le tissu. 🧵 Une solution très élégante pour obtenir du tissu thermoélectrique souple et efficace.
Gertrude
Brr, pourquoi avons-nous besoin de plus de ces choses « intelligentes » inutiles ? 😒 À mon époque, on se passait de toutes ces modes. Un nouveau jouet qui finira dans une décharge dans un an !
Jakub
Ne sois pas si sceptique, Gertrude ! 🙃 Cette technologie peut être utile dans divers domaines, de la médecine au sport. Imaginez des vêtements qui se rechargent grâce à la chaleur de votre corps !
Sofia
Exactement! 💡 Vous pouvez également utiliser de tels tissus pour créer des bâtiments et des structures économes en énergie. Ils convertiront la chaleur en électricité pour alimenter l’éclairage, la ventilation et d’autres besoins.
Matteo
Je vois déjà dans mon imagination des villes entières « intelligentes », totalement autonomes et respectueuses de l’environnement ! 🌆 N'est-ce pas génial ?
Luisa
Oh, et vous savez, j'ai récemment lu un article sur la façon dont une technologie similaire est utilisée pour créer des implants médicaux alimentés par la chaleur corporelle ! 💊 Cela résout le problème du remplacement des piles à l’intérieur du corps.
Jakub
Wow, mon respect pour les scientifiques a encore augmenté maintenant ! 🤩 Ils travaillent sur des solutions qui peuvent changer la vie des gens pour le mieux. Cette innovation est vraiment prometteuse.