Термоэлектрическая краска превратит крыши и стены зданий в источник дополнительной энергии - «Наука и технологии»

Краска в наше время становится намного большим, чем она имела обыкновение быть до этого. Ученые в свое время уже разработали фотогальваническую краску, которая превращает покрытые ею поверхности в солнечные батареи, которые поглощают энергию солнечных лучей и превращают ее в электрическую энергию. А не так давно, исследователи из корейского Национального института науки и техники (Ulsan National Institute of Science and Technology, UNIST) создали термоэлектрическую краску, преобразовывающую в электричество тепло от нагретых Солнцем крыш и стен зданий, тепло, вырабатываемое промышленными установками и т.п.

"Крыши и стены зданий нагреваются летом выше 50 градусов Цельсия. Если мы покрасим все это термоэлектрической краской, то мы сможем преобразовать в электричество огромное количество ненужного тепла" - рассказывает Жо Сунг Сон, ведущий исследователь из института UNIST, - "Так же такая краска может быть нанесена на поверхности автомобилей, морских судов и технологического оборудования, собирая энергию, которая в обратном случае теряется безвозвратно"

В качестве термоэлектрического наполнителя в краске находятся частицы теллурида висмута (Bi2Te3), вещества, достаточно широко использующегося в термоэлектрических преобразователях. Путем технологии молекулярного спекания в течение 10 минут при температуре в 450 градусов, ученые заставили эти частицы соединиться друг с другом, за счет чего была увеличена плотность частиц в краске и эффективность их работы, которая составила 0.67 для частиц n-типа и 1.21 для частиц p-типа. После нанесения краски на поверхность и последующего ее запекания она формирует однородный слой, толщиной около 50 микрометров.

Испытания показали, что термоэлектрические элементы, нарисованные при помощи новой краски, обеспечивают производительность в пределах от 4 до 26.3 милливатт на квадратный сантиметр. Такие показатели сравнимы с показателями более традиционных термоэлектрических преобразователей и намного превышают показатели других преобразователей, изготовленных на базе специальных чернил или пасты.

Помимо самого очевидного использования, новая термоэлектрическая краска может быть использована в качестве источника энергии для малопотребляющих электронных устройств, встраиваемых в одежду человека или в элементы конструкций и сооружений. Также такую краску можно использовать при изготовлении печатаемой электроники, а ее нечувствительность к воздействию воздуха и влаги позволят применять ее для покрытия поверхности объектов, находящихся на открытом воздухе и испытывающих на себе воздействие всех неблагоприятных факторов окружающей среды.