Forscher des Advanced Technology Institute (ATI) der University of Surrey haben ein neues, kostengünstiges thermoelektrisches Material entwickelt, das Abwärme effizient in Elektrizität umwandeln und neue Lösungen für die Stromversorgung tragbarer Geräte bieten könnte.
Die Studie nutzt ein Metall-Polymer-Supergitter-Design, bei dem dünne Metallschichten mit dem organischen Polymer PEDOT:PSS kombiniert werden. Dadurch wird die Leistung des Materials im Vergleich zur Basisversion um bis zum 100-fachen verbessert. Diese Struktur ermöglicht es zudem, durch die Wahl des Metalls das Material als p- oder n-Typ-Halbleiter zu steuern – eine entscheidende Voraussetzung für den Bau praktischer thermoelektrischer Geräte.
Thermoelektrische Geräte erzeugen Strom aus Temperaturunterschieden und können Abwärme aus industriellen Prozessen, Elektronik oder dem menschlichen Körper nutzen. Während hocheffiziente Materialien oft teuer, zerbrechlich und schwer zu recyceln sind, bietet der neue Ansatz eine nachhaltigere Alternative.
Hauptautor Dr. James G. Neil erklärte: „Durch die Kontrolle der Ladungsbewegung in geschichteten Materialien haben wir einen Rahmen geschaffen, der eine deutliche Leistungssteigerung bei gleichzeitiger Beibehaltung von Einfachheit und Skalierbarkeit des Systems ermöglicht. Dies eröffnet neue Wege für das Design organischer thermoelektrischer Materialien der nächsten Generation.“
ATI-Direktor Professor Ravi Silva betonte: „Diese Arbeit treibt die Entwicklung kostengünstiger, umweltfreundlicher thermoelektrischer Geräte voran, die in eine Vielzahl von Systemen integriert werden können – von tragbarer Technologie bis hin zur industriellen Abwärmerückgewinnung. Dies steht im Einklang mit den Zielen für nachhaltige Entwicklung.“
Die in ‚Advanced Energy and Sustainability Research‘ veröffentlichte Studie zeigt das Potenzial der Kombination fortschrittlicher Nanostrukturen mit nachhaltigen Materialien zur Bewältigung globaler Energieherausforderungen. Da weltweit etwa 80 % der Energieeinträge als Niedertemperatur-Abwärme verloren gehen, ist deren effiziente Rückgewinnung für tragbare Geräte und künftige Anwendungen von großer Bedeutung.
Veröffentlichungsdetails: Autor: University of Surrey; Titel: „Waste heat to power wearables? A new low-cost material design could help“; veröffentlicht in: Advanced Energy and Sustainability Research (2026); Zeitschrifteninfo: Advanced Energy and Sustainability Research.
