Un mélange de polymères crée un capteur de chaleur ultra-sensible

Un capteur de chaleur ultra-sensible a été développé, basé sur le fait que certains matériaux sont thermoélectriques. Les électrons d'un matériau thermoélectrique se déplacent du côté froid vers le côté chaud lorsqu'une différence de température apparaît entre les deux côtés et qu'une différence de tension apparaît. Dans ce projet, les chercheurs ont développé un matériau thermoélectrique qui utilise des ions comme porteurs de charge au lieu d'électrons, et l'effet est 100 fois plus important.

Un matériau thermoélectrique utilisant des électrons peut développer 100 µV/K (microvolt par Kelvin), contre 10 mV/K pour le nouveau matériau. Le signal est ainsi 100 fois plus fort, et une petite différence de température donne un signal fort.

Le nouveau matériau est un électrolyte constitué d'un gel de plusieurs polymères ioniques. Certains des composants sont des polymères de type p, dans lesquels des ions chargés positivement transportent le courant. Un gel polymère hautement conducteur de type n a été découvert dans lequel des ions chargés négativement transportent le courant. Très peu de matériaux de ce type étaient disponibles jusqu'à présent.

À l'aide des résultats antérieurs de travaux avec des électrolytes pour l'électronique imprimée, les chercheurs ont maintenant développé le premier module thermoélectrique imprimé à utiliser des jambes n et p liées, où le nombre de connexions de jambe détermine la force d'un signal produit. Les scientifiques ont utilisé la sérigraphie pour fabriquer un capteur de chaleur très sensible à base de polymères différents et complémentaires. Le capteur de chaleur a la capacité de convertir une infime différence de température en un signal fort :un module avec 36 jambes connectées donne 0,333 V pour une différence de température de 1 K.