S očekáváním rozvoje internetu věcí (IoT) roste význam udržitelných technologií pro napájení nositelných senzorů a dalších zařízení. Jednu z možností představují termoelektrické generátory, které přeměňují odpadní teplo na elektřinu.
Výzkumný tým, který vede Masakazu Nakamura z japonského Nara Institute of Science and Technology (NAIST), vyvíjí ohebné nositelné termoelektrické generátory, které vyrábějí elektřinu z tepla těla. Jsou založeny na uhlíkových nanotrubičkách vetkaných do látky.
Uhlíkové nanotrubičky jsou slibné jako efektivní termoelektrické materiály. Takové materiály mají vysokou elektrickou vodivost a vysoký Seebeckův koeficient, který souvisí s generováním napětí při rozdílu teplot. Výhodou uhlíkových nanotrubiček je i jejich slušná ohebnost a vysoká mechanická pevnost. Má to ale háček. Jejich funkčnost coby efektivních termoelektrických materiálů zásadně omezuje vysoká tepelná vodivost.
Řešením je rozptýlení uhlíkových nanotrubiček v roztoku a jejich následné spletení do vláken. Při konvenčním postupu ale dochází k zašmodrchání nanometrových nanotrubiček, což snižuje jejich elektrickou vodivost a omezuje funkčnost termoelektrického generátoru.
Nakamura a spol. vyvinuli novou metodu výroby vláken z uhlíkových nanotrubiček, která využívá jako disperzant glycerol a jako surfaktant polyoxyethylen (50) stearyl ether. Podle Nakamury jde o rychlou, levnou a vůči životnímu prostředí vstřícnou metodu pro výrobu ohebných a nositelných termoelektrických zařízení. Celý proces zabere jen tři hodiny a nevyžaduje toxické či nebezpečné chemikálie.
Nová disperzie uhlíkových nanotrubiček (CNT) využívá glycerol jako činidlo a polyoxyethylen (50) stearyl ether jako surfaktant. Metoda zarovnala uhlíkové nanotrubičky a zabudovala surfaktanty mezi svazky CNT, čímž se zvýšila elektrická vodivost a potlačila tepelná vodivost.