Anéis termoelétricos feitos de PbTe tipo p (positivo) e tipo n (negativo) impressos em 3D são montados em módulos e, posteriormente, em tubos.
[Imagem: Jungsoo Lee et al. - 10.1002/aenm.202100190]
Tubos termoelétricos
Há muito tempo se aguarda o desenvolvimento de materiais termoelétricos - que transformam calor em eletricidade - que permitam reciclar o calor dos motores dos automóveis e dos equipamentos industriais.
Pesquisadores coreanos descobriram agora que transformar os materiais termoelétricos disponíveis atualmente em soluções efetivas e práticas pode ser tão simples quanto alterar o formato com que esses materiais são fabricados.
Jungsoo Lee e seus colegas do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia conseguiram pela primeira vez fabricar materiais termoelétricos em formato de tubo, que se mostraram muito mais eficientes do que o mesmo material fabricado em chapas e paralelepídeos, como feito atualmente.
A equipe criou o tubo termoelétrico usando uma tinta para impressora 3D feita de chumbo (Pb) e telúrio (Te). As partículas dos dois metais foram misturadas em um solvente de glicerol para ganhar viscoelasticidade.
Essa viscoelasticidade foi essencial para usar o material em uma impressora 3D, que pode ser usada para fabricar dispositivos termoelétricos em virtualmente qualquer formato, e não apenas em tubos, permitindo seu uso nas mais diversas aplicações.
Dar viscoelasticidade às partículas termoelétricas foi crucial para seu uso em uma impressora 3D.
[Imagem: Jungsoo Lee et al. - 10.1002/aenm.202100190]
Reciclagem de calor
O tubo resultante apresentou um alto desempenho termoelétrico em temperaturas entre 400 e 800 graus Celsius, que é a faixa de temperatura dos gases do escapamento dos carros, que é um dos mercados mais promissores para a reciclagem de calor.
Mas a equipe vai começar a avaliar a eficiência dos seus tubos termoelétricos montando-os como chaminés. "Por meio dessa pesquisa, seremos capazes de converter efetivamente o calor gerado pelas chaminés das fábricas, o tipo mais comum de fonte de calor residual, em eletricidade," disse o professor Jae Son.
