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Thermoelektrische Wandler kühlen, indem sie Wärme in elektrische Energie überführen. Diese und zahlreiche weitere Eigenschaften machen sie ideal für verschiedene Anwendungen, etwa in der Elektronik. Die Herstellung entsprechender Materialien ist aber kostspielig und materialintensiv, da sie quasi aus einem Block geschnitten und danach aufwendig bearbeitet werden.
Ein Team um Maria Ibáñez, Leiterin des Werner Siemens Thermoelectric Laboratory am ISTA, hat nun leistungsstarke thermoelektrische Materialien mit einem 3D-Drucker produziert und daraus einen Kühler gebaut. Die neue Methode verbessert laut ISTA-Postdoc Shengduo Xu, Erstautor der in der Fachzeitschrift "Science" veröffentlichten Arbeit, die Fertigungseffizienz erheblich und senkt dadurch die Kosten.
Die Materialien würden exakt in der benötigten Form gedruckt und seien ähnlich leistungsfähig wie solche, deren Herstellung deutlich teurer ist, so Xu in einer Aussendung. Man liege hier auf einem "kommerziell-kompetitiven Niveau", was das Interesse von Branchen wecken könnte, "die Anwendungen in der realen Welt anstreben", erklärte Ibáñez.
Die Verbesserung der thermoelektrischen Leistung der 3D-gedruckten Materialien ist den Angaben zufolge auf ein neues Konzept bei den Drucktinten zurückzuführen. Dadurch würden beim Verdampfen des Trägerlösungsmittels robuste atomare Bindungen zwischen den Partikeln entstehen, was die Ladungsübertragung verbessere. Diese Methode zur Tintenformulierung könnte laut den Forschenden auch auf andere Materialien angewendet werden.
(S E R V I C E - https://dx.doi.org/10.1126/science.ads0426)
WIEN - ÖSTERREICH: FOTO: APA/Shengduo Xu /ISTA
