Eine neue Art, elektronische Geräte zu kühlen, Abwärme zurückzugewinnen

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Wenn elektronische Geräte zu lange benutzt werden, können sie sich überhitzen, was sie verlangsamen, ihre Komponenten beschädigen oder sogar dazu führen kann, dass sie explodieren oder Feuer fangen.

Jetzt haben Forscher, die in den Nano Letters von ACS berichten, ein Hydrogel entwickelt, das sowohl Elektronik, wie z.B.

Handybatterien, abkühlen als auch deren Abwärme in Elektrizität umwandeln kann.Einige Komponenten von elektronischen Geräten, darunter Batterien, Leuchtdioden (bekannt als LEDs) und Computer-Mikroprozessoren, erzeugen während des Betriebs Wärme.

Überhitzung kann die Effizienz, Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Geräten verringern und zusätzlich Energie verschwenden.

Xuejiao Hu, Kang Liu, Jun Chen und Kollegen wollten ein intelligentes thermogalvanisches Hydrogel entwerfen, das die Abwärme in Elektrizität umwandeln und gleichzeitig die Temperatur des Geräts senken könnte.

Bislang haben Wissenschaftler Geräte entwickelt, die das eine oder das andere tun können, aber nicht beides gleichzeitig.Das Team stellte ein Hydrogel her, das aus einem mit Wasser und spezifischen Ionen infundierten Polyacrylamid-Gerüst besteht.

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Wenn sie das Hydrogel erhitzten, übertrugen zwei der Ionen (Ferricyanid und Ferrocyanid) Elektronen zwischen den Elektroden und erzeugten so Elektrizität.

Währenddessen verdampfte Wasser im Inneren des Hydrogels und kühlte es.

Nach dem Gebrauch regenerierte sich das Hydrogel selbst, indem es Wasser aus der Umgebungsluft aufnahm.

Um das neue Material zu demonstrieren, befestigten die Forscher es während einer schnellen Entladung an einer Handybatterie.

Ein Teil der Abwärme wurde in 5 μW Strom umgewandelt, und die Temperatur der Batterie sank um 68 F.

Die reduzierte Arbeitstemperatur gewährleistet den sicheren Betrieb der Batterie, und der gewonnene Strom reicht für die Überwachung der Batterie oder die Steuerung des Kühlsystems aus.<img src="https://tekk.tv/wp-content/uploads/2020/04/A-new-way-to-cool-down-electronic-devices-recover-waste.jpg" alt="Eine neue Art, elektronische Geräte zu kühlen, Abwärme zurückzugewinnen" title="Ein Hydrogel kann Elektronik abkühlen und aus ihrer Abwärme Strom erzeugen.

Maßstabsleiste, 2 cm.

Kredit: Angepasst von <i>Nano Letters</i> 2020, DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00800″>.

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