p Uma equipe de pesquisadores japoneses da Universidade Waseda, Universidade de Osaka, e a Universidade de Shizuoka projetaram e desenvolveram com sucesso um equipamento de alta potência, gerador termoelétrico de nanofio de silício que, a uma diferença térmica de apenas 5 graus C, pode conduzir vários dispositivos IoT de forma autônoma em um futuro próximo. p Objetos em nossas vidas diárias, como alto-falantes, geladeiras, e até carros, estão se tornando "mais inteligentes" a cada dia à medida que se conectam à Internet e trocam dados, criando a Internet das Coisas (IoT), uma rede entre os próprios objetos. Em direção a uma sociedade baseada em IoT, prevê-se que um gerador termoelétrico miniaturizado carregue esses objetos, especialmente para aqueles que são portáteis e vestíveis.

p Devido às vantagens, como sua condutância térmica relativamente baixa, mas alta condutância elétrica, nanofios de silício surgiram como um material termoelétrico promissor. Geradores termoelétricos à base de silício convencionalmente empregados por muito tempo, nanofios de silício de cerca de 10-100 nanômetros, que foram suspensos em uma cavidade para cortar o desvio da corrente de calor e garantir a diferença de temperatura entre os nanofios de silício. Contudo, a estrutura da cavidade enfraqueceu a resistência mecânica dos dispositivos e aumentou o custo de fabricação.

p Para resolver esses problemas, uma equipe de pesquisadores japoneses da Universidade Waseda, Universidade de Osaka, e a Universidade de Shizuoka projetaram e desenvolveram com sucesso um novo gerador termoelétrico nanofio de silício, que demonstrou experimentalmente uma alta densidade de potência de 12 microwatts por 1 cm ² , o suficiente para acionar sensores ou realizar comunicação sem fio intermitente, com uma pequena diferença térmica de apenas.

p "Porque nosso gerador usa a mesma tecnologia para fabricar circuitos integrados de semicondutores, seu custo de processamento pode ser reduzido em grande parte por meio da produção em massa, "diz o professor Takanobu Watanabe da Universidade Waseda, o principal pesquisador deste estudo. "Também, poderia abrir um caminho para vários, Dispositivos IoT autônomos que utilizam aquecedores ambientais e corporais. Por exemplo, pode ser possível carregar seu smartwatch durante sua corrida matinal algum dia. "

p O gerador termoelétrico recém-desenvolvido perdeu a estrutura da cavidade, mas encurtou os nanofios de silício para 0,25 nanômetros, já as simulações mostraram que o desempenho termelétrico melhorou com a minimização do dispositivo. O professor Watanabe explica que, apesar de sua nova estrutura, o novo gerador termoelétrico demonstrou a mesma densidade de potência dos aparelhos convencionais. Mais surpreendentemente, a resistência térmica foi suprimida, e a densidade de potência multiplicada por dez vezes ao afinar o substrato de silício do gerador dos 750 nanômetros convencionais para 50 nanômetros com retificação posterior.

p Embora a equipe de pesquisa precise melhorar a qualidade do gerador para geração de energia estacionária em várias condições, O professor Watanabe espera que os resultados alcançados neste estudo sirvam para apoiar a tecnologia de energia na sociedade baseada em IoT.