Descrizione del progetto
Generatori termoelettrici flessibili convertono il calore del corpo in energia elettrica
L’Internet of Everything (IoE) rappresenta l’interconnessione di ogni tipo di dispositivo, oltre che di persone e dati. I dispositivi indossabili sono importanti in questo nuovo panorama digitale perché forniscono un flusso costante di dati. I dispositivi indossabili IoE trovano applicazione in diversi settori, dalla sanità allo sport, fino alla produzione. Tuttavia, le batterie sono un componente essenziale. La durata limitata della batteria rappresenta una sfida significativa. Il progetto POWERbyU, finanziato dall’UE, svilupperà generatori termoelettrici flessibili in grado di catturare il calore del corpo e convertirlo in energia elettrica per alimentare dispositivi elettronici indossabili autoalimentati. I generatori termoelettrici flessibili saranno in grado di adattarsi alla forma del corpo e ad altre superfici, il che li rende ideali per dispositivi indossabili e applicazioni per edifici, tessuti e imballaggi.
Obiettivo
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…
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-ADG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
28006 Madrid
Spagna