Impression 3D d'un tube TE générateur d'électricité. a) Schéma montrant le tube TE générant de l'énergie composé des tubes PbTe de type p et de type n imprimés en 3D sur la vue de face. b) Photographie montrant les composants de l'assemblage du module. c) Photographie de l'unipair de broyage du tube TE de production d'électricité de pattes PbTe de type p et de type n et modèle schématique d'un tube de production d'électricité déchiquetant dix paires de pattes TE assemblées à partir du module d'unité fabriqué. Crédit :UNIST
Une équipe de recherche commune, affilié à UNIST a annoncé avoir développé avec succès une technologie thermoélectrique pour produire des tubes de production d'électricité en utilisant des techniques d'impression 3D. Les chercheurs ont découvert que le dispositif en forme de tube est plus efficace que les dispositifs conventionnels. Cette percée a été dirigée conjointement par le professeur Han Gi Chae et le professeur Jae Sung Son du Département de science et génie des matériaux, et le professeur Sung Youb Kim du Département de génie mécanique de l'UNIST.
« Grâce à cette recherche, nous pourrons convertir efficacement la chaleur générée par les cheminées d'usine, le type de source de chaleur perdue le plus courant, en électricité, " a déclaré le professeur Son. Il a dit que c'est parce que les dispositifs thermoélectriques existants étaient en forme de parallélépipède rectangle.
Dans cette étude, les chercheurs ont créé le tube thermoélectrique à l'aide d'une encre imprimée en 3D à base de plomb (Pb) et de tellure (Te). Des particules métalliques ont été mélangées à l'intérieur d'un solvant de glycérol pour fournir la viscoélasticité, un état qui présente à la fois des caractéristiques visqueuses et élastiques. Le tube a une haute performance thermoélectrique à des températures comprises entre 400 et 800 degrés Celsius, qui est la plage de température des gaz d'échappement d'une voiture. La forme du tube le rend plus efficace pour collecter la chaleur qu'un type cuboïde conventionnel.
« Si nous utilisons la technologie d'impression 3D dans la production de matériaux thermoélectriques, nous pourrons dépasser les limites des matériaux conventionnels, " a déclaré le professeur Chae. " La nouvelle technologie pour fournir des caractéristiques viscoélastiques aux matériaux imprimés en 3D sera utilisée dans divers autres secteurs. "
Leur travail a été présenté sur la couverture de Matériaux énergétiques avancés , qui a été mis en ligne en avril 2021 avant la publication finale en mai 2021. Cette étude a été conjointement participée par le professeur Sangjoon Ahn, Dr Jaehyung Hong, Professeur Ji Eun Lee de l'Université nationale de Chonnam, et Jeongin Jang du Korea Electrotechnology Research Institute.
Illustration schématique montrant les charges de surface induites par le dopage des particules de PbTe dopées Na et Sb générant des colloïdes viscoélastiques. Crédit :UNIST