دانشمندان دسته جدیدی از کوکریستال‌های فتوترمال آلی را توسعه داده‌اند که به طور قابل توجهی کارایی ژنراتورهای ترموالکتریک خورشیدی (STEG) را افزایش می‌دهند و راه را برای لوازم الکترونیکی پوشیدنی هوشمندتر، دستگاه‌های انرژی نسل بعدی و انتقال سیگنال از راه دور هموار می‌کنند.
با توجه به تحقیقات اخیر که پیشرفت‌های عمده‌ای را در ژنراتورهای ترموالکتریک خورشیدی (STEG) ایجاد کرده است، مواد فتوترمال، مانند ترکیبات مبتنی بر کربن، اکسیدهای فلزی، پلیمرها و مواد تغییر فاز، به عنوان راه حل‌های امیدوارکننده‌ای برای تولید گرادیان‌های دمایی ضروری برای تبدیل انرژی کارآمد ظاهر شده‌اند.
عملکرد فتوترمال برجسته
به گفته شنگ ژو، دانشجوی دکترای علم مواد در دانشگاه نانجینگ و نویسنده اصلی این مطالعه، کوکریستال CBC در عرض چند ثانیه تحت نور نزدیک به مادون قرمز 808 نانومتری به 186.6 درجه فارنهایت (86 درجه سانتیگراد) رسید.
همچنین به بازده تبدیل فتوترمال (PCE) 67.2 درصد دست یافت که از بسیاری از مواد فتوترمال آلی گزارش شده قبلی فراتر می‌رود، در حالی که پایداری حرارتی عالی و عملکرد ثابت در چرخه‌های گرمایش و سرمایش مکرر را نشان می‌دهد.
کاربردهای بالقوه
برای آزمایش کاربردهای واقعی آن، محققان کوکریستال CBC را در یک رزین شفاف جاسازی کردند تا یک جوهر فتوترمال تشکیل دهند که سپس روی سطح یک ژنراتور ترموالکتریک اعمال شد.
آنها شگفت زده شدند وقتی که تحت تابش خورشیدی شبیه‌سازی شده معادل 2 خورشید، ژنراتور پوشش داده شده با CBC به دمای 158.54 درجه فارنهایت (70.3 درجه سانتیگراد) رسید و یک خروجی ولتاژ 209 mV ارائه داد، که 375 درصد افزایش نسبت به یک ژنراتور بدون پوشش بود.
این دستگاه همچنین در ارتباطات مبتنی بر نور نویدبخش بود. با تعدیل شدت و مدت زمان یک پرتو لیزر، محققان توانایی ارسال سیگنال‌های رمزگذاری شده، مانند کد مورس، از طریق نور نزدیک به مادون قرمز (NIR) را نشان دادند. این نشان دهنده کاربردهای بالقوه در انتقال داده بدون تماس، سیستم‌های رمزگذاری پوشیدنی و لوازم الکترونیکی سازگار است.