Aufdrehen von Kunststoffen zum Aufladen von Internet-of-Things-Geräten

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Kunststoffe zum Aufladen von Internet-of-things devicesDas Aufdrehen von Atomketten in einem Kunststoffpolymer verbessert seine Fähigkeit, Elektrizität zu leiten, so ein Bericht von Forschern unter Leitung des angewandten Physikers Hisaaki Tanaka von der Universität Nagoya in der Zeitschrift Science Advances.

Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen, die Entwicklung tragbarer Stromquellen für eine große Anzahl von Internet-der-Dinge-Geräten zu beschleunigen.Von den “intelligenten” Gesellschaften der Zukunft wird erwartet, dass sie eine große Anzahl elektronischer Geräte enthalten werden, die über das Internet miteinander verbunden sind: das so genannte Internet der Dinge.

Wissenschaftler haben nach Möglichkeiten gesucht, Körperwärme zum Aufladen einiger Arten von Mikrogeräten und Sensoren zu nutzen.

Dies erfordert jedoch leichte, ungiftige, tragbare und flexible thermoelektrische Generatoren.Kunststoffe, die Elektrizität leiten können, so genannte leitende Polymere, könnten diese Rechnung füllen, aber ihre thermoelektrische Leistung muss verbessert werden.

Ihre dünnen Filme weisen stark ungeordnete Strukturen auf, die aus kristallinen und nicht kristallinen Teilen bestehen, was es notorisch schwierig macht, ihre Eigenschaften zu verstehen und so Wege zur Optimierung ihrer Leistung zu finden.Tanaka arbeitete mit Kollegen in Japan zusammen, um die thermoelektrischen Eigenschaften eines hochleitfähigen Polymers auf Thiophenbasis, genannt PBTTT, zu verstehen.

Sie fügten dem Polymer ein dünnes Ionen-Elektrolytgel hinzu oder “dotierten” es mit einem dünnen Ionen-Elektrolytgel, von dem bekannt ist, dass es die Leitfähigkeit verbessert.

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Das Gel infiltriert das Polymer nur dann erfolgreich, wenn eine bestimmte elektrische Spannung angelegt wird.Sie verwendeten eine Vielzahl von Messtechniken, um die elektronischen und strukturellen Veränderungen des Polymers bei der Dotierung zu verstehen.

Sie stellten fest, dass die PBTTT-Kette ohne das Elektrolytgel stark verdreht ist.

Die Dotierung mit einer kritischen Menge Elektrolyt entwirrt die Kette und schafft Verbindungen zwischen ihren kristallinen Teilen, wodurch die Elektronenleitfähigkeit verbessert wird.Die Wissenschaftler berichten, dass die Bildung dieses miteinander verbundenen leitfähigen Netzwerks die maximale thermoelektrische Leistung des Polymers bestimmt, was sie auf einzigartige Weise beobachten konnten….

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