Mezcla de polímeros crea un sensor de calor ultrasensible

Se desarrolló un sensor de calor ultrasensible que se basa en el hecho de que ciertos materiales son termoeléctricos. Los electrones en un material termoeléctrico se mueven del lado frío al lado cálido cuando surge una diferencia de temperatura entre los dos lados y surge una diferencia de voltaje. En este proyecto, los investigadores desarrollaron un material termoeléctrico que usa iones como portadores de carga en lugar de electrones, y el efecto es 100 veces mayor.

Un material termoeléctrico que utiliza electrones puede desarrollar 100 µV/K (microvoltios por Kelvin), en comparación con los 10 mV/K del nuevo material. Por lo tanto, la señal es 100 veces más fuerte y una pequeña diferencia de temperatura da una señal fuerte.

El nuevo material es un electrolito que consiste en un gel de varios polímeros iónicos. Algunos de los componentes son polímeros de tipo p, en los que los iones cargados positivamente transportan la corriente. Se descubrió un gel de polímero altamente conductor de tipo n en el que los iones cargados negativamente transportan la corriente. Muy pocos materiales de este tipo han estado disponibles hasta ahora.

Con la ayuda de los resultados anteriores del trabajo con electrolitos para la electrónica impresa, los investigadores ahora han desarrollado el primer módulo termoeléctrico impreso que utiliza patas N y P enlazadas, donde el número de conexiones de patas determina qué tan fuerte se produce una señal. Los científicos han utilizado serigrafía para fabricar un sensor de calor de alta sensibilidad basado en polímeros diferentes y complementarios. El sensor de calor tiene la capacidad de convertir una pequeña diferencia de temperatura en una señal fuerte:un módulo con 36 patas conectadas proporciona 0,333 V para una diferencia de temperatura de 1 K.