Термоелектрична фарба перетворить дахи та стіни будівель в джерело додаткової енергії

Дослідники з корейського Національного інституту науки і техніки (Ulsan National Institute of Science and Technology, UNIST) створили термоелектричну фарбу, що перетворює в електрику тепло від нагрітих сонцем дахів і стін будинків, тепло, вироблене промисловими установками і т.п.

Фарба в наш час стає набагато більшим, ніж вона мала звичай бути до цього. Вчені свого часу вже розробили фотогальванічну фарбу, яка перетворює покриті нею поверхні в сонячні батареї, які поглинають енергію сонячних променів і перетворюють її в електричну енергію.
“Дахи і стіни будівель нагріваються влітку вище 50 градусів Цельсія. Якщо ми пофарбуємо все це термоелектричною фарбою, то ми зможемо перетворити в електрику величезна кількість непотрібного тепла” – розповідає Жо Сунг Сон, провідний дослідник з інституту UNIST, – “Так само така фарба може бути нанесена на поверхні автомобілів, морських суден і технологічного обладнання, збираючи енергію, яка в зворотному випадку втрачається безповоротно ”

В якості термоелектричного наповнювача в фарбі знаходяться частинки телуриду вісмуту (Bi2Te3), речовини, досить широко використовується в термоелектричних перетворювачах. Шляхом технології молекулярного спікання протягом 10 хвилин при температурі в 450 градусів, вчені змусили ці частинки з’єднатися один з одним, за рахунок чого була збільшена щільність частинок в фарбі і ефективність їх роботи, яка склала 0.67 для частинок n-типу і 1.21 для частинок p -типу. Після нанесення фарби на поверхню і подальшого її запікання вона формує однорідний шар, товщиною близько 50 мікрометрів.

Випробування показали, що термоелектричні елементи, намальовані за допомогою нової фарби, забезпечують продуктивність в межах від 4 до 26.3 милливатт на квадратний сантиметр. Такі показники можна порівняти з показниками більш традиційних термоелектричних перетворювачів і набагато перевищують показники інших перетворювачів, виготовлених на базі спеціального чорнила або пасти.

Крім самого очевидного використання, нова термоелектрична фарба може бути використана як джерело енергії для малоспоживаючих електронних пристроїв, вбудованих в одяг людини або в елементи конструкцій і споруд. Також таку фарбу можна використовувати при виготовленні друкованої електроніки, а її нечутливість до впливу повітря і вологи дозволять застосовувати її для покриття поверхні об’єктів, що знаходяться на відкритому повітрі і відчувають на собі вплив всіх несприятливих факторів навколишнього середовища.