A destorção de cadeias de átomos dentro de um polímero plástico melhora sua capacidade de conduzir eletricidade, de acordo com um relatório de pesquisadores, liderado pelo físico aplicado da Universidade de Nagoya Hisaaki Tanaka, no jornal Avanços da Ciência . O insight pode ajudar a acelerar o desenvolvimento de fontes de energia vestíveis para um grande número de dispositivos da Internet das coisas.

Espera-se que as sociedades 'inteligentes' do futuro contenham um grande número de dispositivos eletrônicos interconectados pela Internet:a chamada Internet das coisas. Os cientistas estão procurando maneiras de usar o calor do corpo para carregar alguns tipos de microdispositivos e sensores. Mas isso requer peso leve, não tóxico, vestível, e geradores termelétricos flexíveis.

Plásticos que podem conduzir eletricidade, chamados polímeros condutores, poderia preencher esta conta, mas seu desempenho termelétrico precisa ser melhorado. Seus filmes finos têm estruturas altamente desordenadas, formada por partes cristalinas e não cristalinas, tornando notoriamente difícil entender suas propriedades e, assim, encontrar maneiras de otimizar seu desempenho.

Tanaka trabalhou com colegas no Japão para compreender as propriedades termoelétricas de um polímero à base de tiofeno altamente condutor, chamado PBTTT. Eles adicionaram ou 'doparam' o polímero com um gel de eletrólito de íon fino, que é conhecido por melhorar a condutividade. O gel só se infiltra no polímero com sucesso quando uma voltagem elétrica específica é aplicada.

Eles usaram uma variedade de técnicas de medição para entender as mudanças eletrônicas e estruturais do polímero quando dopado. Eles descobriram que, sem o gel de eletrólito, a cadeia PBTTT é altamente torcida. Dopá-lo com uma quantidade crítica de eletrólito distorce a cadeia e cria ligações entre suas partes cristalinas, melhorando a condutividade do elétron.

Os cientistas relatam que a formação dessa rede condutiva interconectada é o que determina o desempenho termelétrico máximo do polímero, que eles foram capazes de observar exclusivamente neste estudo.

Eles agora estão procurando maneiras de otimizar o desempenho termoelétrico de polímeros condutores de filme fino por meio do projeto do material e da alteração das condições de fabricação.

O artigo, "Propriedades termoelétricas de um polímero semicristalino dopado além da transição isolante-metal por eletrólito, "foi publicado no jornal Avanços da Ciência em 14 de fevereiro, 2020.