Hochtemperatur-Wärmeenergie durch elastische thermoelektrische Aerogele nutzen

Trotz bemerkenswerter Fortschritte bei thermoelektrischen (TE) Materialien und Geräten bleibt die Entwicklung von TE-Aerogelen mit hoher Temperaturbeständigkeit, überlegener TE-Leistung und hervorragender Elastizität, um eine selbstbetriebenen Hochtemperaturüberwachung/Warnung in industriellen und tragbaren Anwendungen zu ermöglichen, eine große Herausforderung. Hier wurde ein hoch elastisches, flammwidriges und hochtemperaturbeständiges TE-Aerogel, bestehend aus Poly(3,4-ethylenedioxythiophen):Poly(styrolsulfonsäure)/einwandigen Kohlenstoffnanoröhren (PEDOT:PSS/SWCNT) -Kompositen, hergestellt, das eine attraktive durch Kompression induzierte Verbesserung des Leistungsfaktors zeigt. Die produzierten Sensoren mit dem Aerogel können präzise Druckstimuli erkennen und eine breite Temperaturüberwachung erreichen. Anschließend wird ein flexibler TE-Generator zusammengesetzt, der aus 25 in Reihe geschalteten Aerogelen besteht und bei einer Temperaturdifferenz von 300 K eine maximale Ausgangsleistung von 400 μW liefern kann. Dies zeigt seine außergewöhnliche Fähigkeit zur Wärmeernte bei hohen Temperaturen und vielversprechende Anwendungsperspektiven für die Echtzeittemperaturüberwachung an industriellen Hochtemperaturpipeline. Darüber hinaus kann der entworfene selbstbetrieben tragbare Sensorgloved präzise Temperaturmessungen im großen Bereich, Hochtemperaturwarnungen und eine genaue Erkennung menschlicher Handgesten realisieren. Das aerogelbasierte intelligente tragbare Sensorsystem, das für Feuerwehrleute entwickelt wurde, zeigt die gewünschte selbstbetrieben und hochempfindliche Hochtemperaturbrandwarnfunktion. Von diesen wünschenswerten Eigenschaften profitierend, weisen die elastischen und hochtemperaturbeständigen Aerogele verschiedene vielversprechende Anwendungen auf, darunter selbstbetriebenen Hochtemperaturüberwachung, industrielle Überhitzungswarnung, Rückgewinnung von Abwärme und sogar tragbare Gesundheitsversorgung.