A mistura de polímeros cria um sensor de calor ultra-sensível

Foi desenvolvido um sensor de calor ultrassensível que se baseia no fato de certos materiais serem termoelétricos. Os elétrons em um material termoelétrico se movem do lado frio para o lado quente quando surge uma diferença de temperatura entre os dois lados e surge uma diferença de voltagem. Nesse projeto, os pesquisadores desenvolveram um material termoelétrico que utiliza íons como portadores de carga em vez de elétrons, e o efeito é 100 vezes maior.

Um material termoelétrico que usa elétrons pode desenvolver 100 µV/K (microvolt por Kelvin), comparado com 10 mV/K do novo material. O sinal é, portanto, 100 vezes mais forte e uma pequena diferença de temperatura dá um sinal forte.

O novo material é um eletrólito que consiste em um gel de vários polímeros iônicos. Alguns dos componentes são polímeros do tipo p, nos quais íons carregados positivamente carregam a corrente. Um gel de polímero altamente condutor do tipo n foi descoberto no qual íons carregados negativamente carregam a corrente. Muito poucos desses materiais estavam disponíveis até agora.

Com a ajuda de resultados anteriores de trabalhos com eletrólitos para eletrônicos impressos, os pesquisadores agora desenvolveram o primeiro módulo termoelétrico impresso para usar pernas n e p ligadas, onde o número de conexões das pernas determina a intensidade do sinal. Os cientistas usaram a serigrafia para fabricar um sensor de calor altamente sensível baseado em polímeros diferentes e complementares. O sensor de calor tem a capacidade de converter uma pequena diferença de temperatura em um sinal forte:um módulo com 36 pernas conectadas fornece 0,333 V para uma diferença de temperatura de 1 K.