Estudo das propriedades termoeléctricas do polímero NDI-2Tz e sua aplicação em um microgerador termoelétrico

• Processo: 19/26375-7
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de julho de 2020
• Situação: Interrompido
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Beneficiário: Gustavo Gonçalves Dalkiranis Pereira
• Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/12458-8 - Desenvolvimento de biossensores label-free baseado em grafeno, BE.EP.PD
• Assunto(s): Termoeletricidade Geradores de energia Polímeros condutores Condutividade elétrica Filmes finos

Resumo

Novas estratégias e tecnologias de geração de energia limpa são essenciais para minimizar efeitos do aquecimento global e satisfazer a demanda crescente de energia, inclusive para dispositivos vestíveis (wearables) como sensores e biossensores. Uma possibilidade é utilizar materiais termoelétricos para converter calor em energia elétrica. Neste projeto, será produzido um microgerador termoelétrico de polímeros condutores, a ser acoplado num biossensor que possa ser autossustentável em energia (self-powered). Para fabricar um microgerador eficiente, um estudo fundamental será realizado com um novo sistema de medidas para determinar o coeficiente Seebeck e a condutividade elétrica de polímeros termoelétricos. O sistema experimental será validado obtendo-se o coeficiente Seebeck e a condutividade elétrica de filmes finos de PEDOT:PSS, um polímero já conhecido na literatura. Os valores do coeficiente Seebeck e da condutividade elétrica do polímero NDI-2Tz sintetizado por um parceiro do projeto também serão medidos. Para uma caracterização termoelétrica completa e determinar a figura de mérito (ZT), a condutividade térmica será medida com a técnica de espelho térmico. O PEDOT:PSS e o NDI-2Tz serão então aplicados em um microgerador termoelétrico em substrato flexível, sendo o microgerador caracterizado em termos de sua eficiência e durabilidade. A integração do microgerador com biossensores fabricados em substratos flexíveis abrirá nova linha de pesquisa no Grupo de Polímeros Bernhard Gross, sendo uma das contribuições esperadas deste projeto. (AU)