Description du projet
Des générateurs thermoélectriques flexibles convertissent la chaleur du corps en énergie électrique
L’internet de tout (IdT) est l’interconnexion de toutes sortes d’appareils, de personnes et de données. Les appareils portables sont importants dans ce nouveau paysage numérique, car ils fournissent un flux constant de données. Les appareils portables de l’IdT ont des applications dans divers secteurs, de la santé au sport, en passant par la fabrication. Les batteries en constituent toutefois un élément essentiel, mais leur durée de vie limitée représente un défi de taille. Le projet POWERbyU, financé par l’UE, développera des générateurs thermoélectriques (GTE) flexibles capables de capter la chaleur du corps et de la convertir en énergie électrique pour alimenter des appareils électroniques portables autoalimentés. Les GTE flexibles pourront épouser la forme du corps et d’autres surfaces, ce qui les rendra idéaux pour les appareils portables et les applications pour les bâtiments, les textiles et les emballages.
Objectif
Self-powered wearable electronic devices will be key technologies for future portable electronic systems in the Internet of Everything (IoE). However, their potential is limited because of their need for batteries, which are bulky, heavy, lack the flexibility to be adapted to the human body, and require frequent recharging or replacement. In that context, flexible thermoelectric generators (TEGs) that capture the body’s heat and convert it into electrical energy are a potentially promising and sustainable alternative.
Nevertheless, commercial TEGs are produced on rigid substrates, so they cannot adapt to the human body. The current solution proposed is to produce them on flexible polymeric substrates, which unfortunately have low thermal conductivity, the active power-generating layer must be very thick, and it is not efficient enough. Additional problems are no good electrical and thermal contacts and the non-availability of commercial low input power DC-DC converters.
POWERbyU seeks to merge four scientifically disruptive concepts to achieve the technological breakthrough of getting flexible and efficient enough flexible TEGs:
1) generate not yet existing bio-inspired, nano-engineered, flexible polymeric substrates with very high thermal conductivities in the out-of-plane direction.
2) Generate a bio-inspired patterning of the polymer surface to drive the thermal flow from perpendicular to parallel to the energy generation layer. This is important because then, the important length to avoid thermalization is not thickness but lateral size.
3) Produce world-record efficient quasi-2D thermoelectric layers generated by a unique deposition tool and
4) new solutions to the commercial DC-DC converter. By assembling, all the previous concepts I expect a novel high efficiency, flexible TEG able to generate tens mW/cm2, enough to self-powering wearable devices.
Additional fields of application could be thermal management in buildings, textiles, packaging…
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellesinformatique et science de l'informationinternet
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
28006 Madrid
Espagne