Opis projektu
Zrównoważony rozwój branży energetycznej dzięki innowacyjnej technologii agregatów termoelektrycznych
Finansowany przez ERBN projekt ORTHOGONAL stanowi odpowiedź na wyzwanie polegające na budowie zrównoważonego energetycznie społeczeństwa w XXI wieku. W kontekście upowszechniania się urządzeń czujnikowych i rosnącego zapotrzebowania na niskotemperaturowy odzysk ciepła odpadowego w przemyśle projekt ma na celu sprostanie także tym wyzwaniom. Kluczem są agregaty termoelektryczne, stanowiące wszechstronne i bezobsługowe rozwiązanie. Zespół ORTHOGONAL jako pierwszy wykorzysta nadające się do druku termoelektryczne materiały nanokompozytowe do tworzenia niedrogich, skalowalnych i ultracienkich (< 2 µm) agregatów termoelektrycznych opartych na folii polimerowej. Spiekanie fotoniczne umożliwi nanolutowanie tych cienkich warstw agregatów termoelektrycznych, po czym wykonywany będzie proces składania oparty na zasadach origami. Zastosowane w projekcie innowacyjne podejście ma szansę zrewolucjonizować pozyskiwanie energii i doprowadzić do unowocześnienia także innych urządzeń elektronicznych.
Cel
The transition towards an energy-sustainable society is the key challenge for the engineering sciences in the 21st century. This proposal addresses the energy supply for the future trillion sensor devices that form the backbone of our digitized society and it addresses the possibility to recover huge amounts of low-temperature waste heat in industry. Energy-harvesting from low-temperature environmental heat via thermoelectric generators (TEG) is a versatile and maintenance-free solution for both challenges. A prerequisite, however, is a cost-effective and scalable materials and manufacturing strategy for such TEGs. ORTHOGONAL will explore the devices using novel printable thermoelectric nanocomposite materials and it will tackle the fabrication challenges of printed TEGs based on ultrathin (< 2 µm) polymeric foils. We will explore n-type and p-type inorganic printable nanomaterials with high efficiencies and will use them for large area 2D printing on ultrathin substrates. By using photonic sintering, we will nano-solder the thin TEG films. The TEGs will then subsequently be fabricated by an origami-inspired folding process. A customized machine will be designed and constructed to allow for an automated folding of the 2D foil into the desired 3D geometry. As demonstrators, the project will realize TEG powered autonomous sensor nodes and a heat exchanger including a large area TEG. The work will build on my more than 30 years of experience in solid state semiconductor devices, several key patents from my group, and our recent proof-of-concepts for the thermoelectric materials and the device design. The design and fabrication principles of ORTHOGONAL will also be of use of other large-area electronic devices, e.g. X-ray detectors, THz-metamaterials, and piezoelectric transceivers.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- inżynieria i technologiainżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatycznainżynieria elektronicznaczujniki
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikaurządzenie półprzewodnikowe
- nauki przyrodniczematematykamatematyka czystageometria
- inżynieria i technologiananotechnologiananomateriały
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
76131 Karlsruhe
Niemcy