Un hidrogel puede enfriar los dispositivos electrónicos y generar electricidad a partir de su calor residual. Barra de escala, 2 cm. Crédito:Adaptado de Nano letras 2020, DOI:10.1021 / acs.nanolett.0c00800
El uso de dispositivos electrónicos durante demasiado tiempo puede hacer que se sobrecalienten, que podría ralentizarlos, dañar sus componentes o incluso hacerlos explotar o incendiarse. Ahora, investigadores que informan en ACS ' Nano letras han desarrollado un hidrogel que puede enfriar la electrónica, como baterías de teléfonos móviles, y convertir su calor residual en electricidad.
Algunos componentes de dispositivos electrónicos, incluidas las baterías, diodos emisores de luz (conocidos como LED) y microprocesadores de computadora, generar calor durante el funcionamiento. El sobrecalentamiento puede reducir la eficiencia, fiabilidad y vida útil de los dispositivos, además de desperdiciar energía. Xuejiao Hu, Kang Liu, Jun Chen y sus colegas querían diseñar un hidrogel termogalvánico inteligente que pudiera convertir el calor residual en electricidad, al mismo tiempo que baja la temperatura del dispositivo. Hasta aquí, Los científicos han desarrollado dispositivos que pueden hacer una u otra, pero no ambos simultáneamente.
El equipo fabricó un hidrogel que consiste en una estructura de poliacrilamida infundida con agua e iones específicos. Cuando calentaron el hidrogel, dos de los iones (ferricianuro y ferrocianuro) transfirieron electrones entre electrodos, generar electricidad. Mientras tanto, agua dentro del hidrogel evaporada, enfriarlo. Después de su uso, el hidrogel se regeneró absorbiendo agua del aire circundante. Para demostrar el nuevo material, los investigadores lo conectaron a la batería de un teléfono celular durante la descarga rápida. Parte del calor residual se convirtió en 5 μW de electricidad, y la temperatura de la batería disminuyó en 68 F.La temperatura de trabajo reducida garantiza un funcionamiento seguro de la batería, y la electricidad recolectada es suficiente para monitorear la batería o controlar el sistema de enfriamiento.