Projeto e fabricação de un sensor de umidade do solo usando dispositivos semicondutores fabricados com tinta semicondutora sobre alumina, integrado com um gerador termoelétrico de BITE

• Processo: 14/01470-3
• Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de abril de 2014
• Vigência (Término): 31 de maio de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Materiais Elétricos
• Pesquisador responsável: Elnatan Chagas Ferreira
• Beneficiário: Pedro Carvalhaes Dias
• Supervisor no Exterior: Andreu Cabot
• Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Local de pesquisa : Institut de Recerca en Energia de Catalunya, Barcelona (IREC), Espanha
• Vinculado à bolsa: 12/20862-4 - Um sensor autônomo para medida de umidade do solo, de baixo consumo e baixa tensão, baseado na técnica de pulso de calor, usando geradores termoelétricos para colheita de energia, BP.DR

Resumo

Uma nova estrutura integrada , incorporando um gerador BiTe thermo elétrico (TEG ) e um dispositivo semicondutor fabricado com tinta pulverizada sobre as placas de alumina do TEG será fabricado, utilizando as instalações laboratoriais do IREC - Institut de Recerca em Energia de Catalunya, Barcelona - Espanha. Este projeto já foi iniciado no ano passado, durante uma estadia de 3 meses no IREC ( março a junho de 2013) , realizado com recursos da Reserva Técnica da bolsa FAPESP. Durante esta primeira etapa do projeto várias máscara para as fabricações de estruturas com tintas de semicondutoras foram desenvolvidas, e estão atualmente sendo usado pelo IREC .Durante o estágio do ano passado no IREC foi obtida uma boa experiência com a fabricação de dispositivos BiTe TEG sobre substratos de alumina (usando os "pellets" de BiTe desenvolvidos e fabricados no IREC ), e a idéia para a fabricação de um novo dispositivo sensor, que integrasse, em um único dispositivo , um gerador termoelétrico ( usando a tecnologia BiTe com placas de alumina ) e um elemento sensor de temperatura ( usando a pulverização de tintas de semicondutorss nas placas do TEG ).Este estágio em IREC está previsto para apenas dois meses, uma vez que muitos dos trabalhos que são necessários para fabricar este novo sensor estão sendo terminados no Brasil, no DEMIC/FEEC/ UNICAMP, e apenas as partes que não temos a tecnologia para executar os passos de processamento serão realizadas no IREC. Assim , a concepção do dispositivo, as fabricações de máscaras e das placas de alumina com os padrões de TEG, a preparação dos moldes para solda e montagem dos TEGs estão sendo executados na Unicamp. Isto certamente permitirá uma utilização extremamente eficiente do tempo no IREC, onde será possível dar foco completo à realização dos dispositivos semicondutores com spray de tintas. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CARVALHAES-DIAS, PEDRO; CABOT, ANDREU; DIAS, J. A. SIQUEIRA. Evaluation of the Thermoelectric Energy Harvesting Potential at Different Latitudes Using Solar Flat Panels Systems with Buried Heat Sink. APPLIED SCIENCES-BASEL, v. 8, n. 12 DEC 2018. Citações Web of Science: 2.

DIAS, PEDRO C.; CADAVID, DORIS; ORTEGA, SILVIA; RUIZ, ALEJANDRO; FRANCA, MARIA BERNADETE M.; MORAIS, FLAVIO J. O.; FERREIRA, ELNATAN C.; CABOT, ANDREU. Autonomous soil moisture sensor based on nanostructured thermosensitive resistors powered by an integrated thermoelectric generator. SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL, v. 239, p. 1-7, MAR 1 2016. Citações Web of Science: 11.

DIAS, P. C.; MORAIS, F. O.; FRANCA, M. B. Temperature-stable heat pulse driver circuit for low-voltage single supply soil moisture sensors based on junction transistors. ELECTRONICS LETTERS, v. 52, n. 3, p. 208-209, FEB 4 2016. Citações Web of Science: 2.

DIAS, PEDRO CARVALHAES; OLIVEIRA MORAIS, FLAVIO JOSE; DE MORAIS FRANCA, MARIA BERNADETE; FERREIRA, ELNATAN CHAGAS; CABOT, ANDREU; SIQUEIRA DIAS, JOSE A. Autonomous Multisensor System Powered by a Solar Thermoelectric Energy Harvester With Ultralow-Power Management Circuit. IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, v. 64, n. 11, p. 2918-2925, NOV 2015. Citações Web of Science: 24.