Nueva Mezcla Polimérica Ofrece Sensor Termoeléctrico de Calor Ultra-Sensible

Se desarrolló un sensor de calor ultra-sensible basado 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 usa electrones puede desarrollar 100 µV/K (microvoltio por Kelvin), comparado con 10 mV/K del nuevo material. La señal es así 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 iones cargados positivamente transportan la corriente. Se descubrió un gel de polímero altamente conductor de tipo-n en el que iones cargados negativamente transportan la corriente. Muy pocos de tales materiales han estado disponibles hasta ahora.

Con la ayuda de resultados previos de trabajo con electrolitos para electrónica impresa, los investigadores han desarrollado ahora el primer módulo termoeléctrico impreso que usa patas n- y p-enlazadas, donde el número de conexiones de patas determina qué tan fuerte es la señal producida. Los científicos han usado serigrafía para fabricar un sensor de calor altamente sensible basado en los polímeros diferentes y complementarios. El sensor de calor tiene la capacidad de convertir una diminuta diferencia de temperatura en una señal fuerte: un módulo con 36 patas conectadas da 0.333 V para una diferencia de temperatura de 1 K.