Pela primeira vez, foi criado um módulo termoelétrico orgânico macio e extensível que pode coletar energia do calor do corpo. A descoberta foi possibilitada por um novo material composto que pode ter uso generalizado em roupas inteligentes, eletrônicos vestíveis e pele eletrônica.

Pesquisadores do Laboratório de Eletrônica Orgânica da Universidade de Linköping desenvolveram um material composto orgânico com propriedades únicas, além de macio e flexível, ele também tem uma alta condutividade elétrica e boas propriedades termoelétricas. Isso o torna ideal para muitas aplicações vestíveis.

Os pesquisadores publicaram o resultado em Nature Communications , junto com colegas da Bélgica, Nova Zelândia e Califórnia.

Nara Kim, pós-doutorado e engenheiro de pesquisa principal no Laboratório de Eletrônica Orgânica, combinou três materiais:o polímero condutor PEDOT:PSS, uma borracha de poliuretano solúvel em água, e um líquido iônico. O resultado é um composto com propriedades exclusivas. O PEDOT:PSS atribui propriedades termoelétricas, a borracha fornece elasticidade, e o líquido iônico garante maciez.

Nara Kim realizou a pesquisa sob a liderança do Professor Xavier Crispin e da conferencista sênior Klas Tybrandt, ambos no Laboratório de Eletrônica Orgânica.

"Xavier Crispin é um pioneiro em materiais termoelétricos orgânicos; Klas Tybrandt é especialista em materiais eletrônicos macios; e eu contribuo com meu conhecimento de compostos orgânicos. Nós tivemos a ideia do novo material juntos, " ela diz.

PEDOT:PSS é o polímero condutor mais comum e é usado em muitas aplicações, não menos importante devido às suas boas propriedades termoelétricas. Mas o filme de polímero espesso é muito duro e quebradiço para ser integrado com sucesso em aparelhos eletrônicos vestíveis.

"Nosso material é 100 vezes mais macio e 100 vezes mais extensível que o PEDOT:PSS, "diz Klas Tybrandt, que lidera o grupo de Eletrônica Suave no Laboratório de Eletrônica Orgânica.

"A capacidade de controlar a estrutura do material em nano e microescala nos permite combinar as excelentes propriedades dos diferentes materiais em um compósito, " ele diz.

O novo composto também pode ser impresso.

"O composto foi formulado por mistura de solução à base de água e pode ser impresso em várias superfícies. Quando a superfície flexiona ou dobra, o composto segue o movimento. E o processo de fabricação do composto é barato e ecologicamente correto, "diz Nara Kim.

Os pesquisadores vêem uma vasta gama de novas possibilidades usando o material para criar materiais condutores orgânicos macios e elásticos.

"Existem muitos líquidos iônicos, polímeros condutores e elastômeros tradicionais que podem ser combinados para dar novos nanocompósitos para muitas aplicações, como geradores termoelétricos, supercapacitores, baterias, sensores, e em aplicações vestíveis e implantáveis ​​que requerem espessura, materiais elásticos e eletricamente condutores, "diz Xavier Crispin.