ENGINEERINGNET.BE - Een temperatuurverschil van een paar graden volstaat om een bruikbare hoeveelheid elektrische stroom op te leveren.
Bijvoorbeeld om een lamp te laten branden of een draagbaar toestelletje of een sensor te laten werken. Materialen die warmte in elektriciteit omzetten, worden thermo-elektrische generatoren genoemd. Ze kunnen gemaakt worden van metaal of halfgeleidermateriaal en hebben gewoonlijk een klein formaat.
Daardoor kan men met die generatoren de omgevingswarmte benutten die overal rondom ons beschikbaar is. Het grote voordeel van thermo-elektrische generatoren is dat ze toestellen van stroom voorzien zonder stroomdraden of batterijen.
Maar vóór dergelijke toestellen zonder draden of batterijen gebouwd kunnen worden, moeten eerst de juiste thermo-elektrische generatoren beschikbaar zijn. Flexibiliteit en veelzijdigheid zijn hier van belang.
Deze generatoren moeten in heel wat verschillende vormen gemaakt worden en plooibaar zijn. Dat laatste in het bijzonder is momenteel nog een aanzienlijke uitdaging, de bestaande zijn nu vaak heel stijf en breken bij de geringste vervorming.
Maar dat is niet het geval met de generatoren die worden gemaakt door de groep van Francisco Molina-Lopez, docent aan het departement materiaalkunde van de KU Leuven.
De materiaalonderzoekers bedachten een nieuwe methode om snel en relatief eenvoudig thermo-elektrische generatoren te produceren. Daartoe smelten ze metaalpoeder op een plasticfilm door middel van laagsgewijze productie met behulp van laserlicht.
De thermo-elektrische generatoren worden op die manier ‘gedrukt’ in de vorm van platte strips. De strips, gemaakt van bismuttelluride, kunnen met kleefband worden aangebracht op oppervlakken die warmte afgeven. Doordat ze plooibaar zijn, mogen die oppervlakken ook gebogen zijn.
De onderzoekers demonstreerden dit door hun thermo-elektrische generatoren op een koffiemok te plakken: de inhoud daarvan gaf genoeg warmte af om een aantal microwatt elektriciteit te produceren, genoeg voor een rekenmachine, een elektronisch horloge of een RFID-tag.
Bij een andere demonstratie bracht een onderzoeker strips op zijn arm aan, waarna hij zijn ‘eigen’ elektriciteit opwekte.
In een volgende stap willen ze hun methode en ontwerp verbeteren om ook het materiaal van uit bedrijf genomen thermo-elektrische generatoren te recycleren.
