žŁÀûŒ§

31 januari 2017

Dan Zhao och Simone Fabiano vid Laboratoriet för organisk elektronik, Linköpings universitet, har tagit fram en termoelektrisk organisk transistor. Det räcker med en temperaturökning på en grad för att få en mätbar förändring av strömmen i transistorn. 

Resultaten har nu publicerats i Nature Communications.

– Vi Ă€r först i vĂ€rlden med att presentera en logisk krets, i detta fall en transistor, som styrs av en vĂ€rmesignal istĂ€llet för en elektrisk signal. Det konstaterar professor Xavier Crispin, Laboratoriet för organisk elektronik, Linköpings universitet.

Nya applikationer

Den vÀrmedrivna transistorn öppnar upp för en lÄng rad applikationer som exempelvis detektering av smÄ temperaturskillnader eller inom medicinen för funktionella plÄster dÀr man kan följa lÀkningsprocessen.

Det Àr ocksÄ möjligt att ta fram kretsar som styrs av vÀrmen i infrarött ljus för vÀrmekameror, med mera. Den höga vÀrmekÀnsligheten, 100 gÄnger högre Àn traditionella termoelektriska material, gör att det rÀcker med en enda koppling frÄn den vÀrmekÀnsliga elektrolyten, som fungerar som en sensor, till transistorn. En sensor och en transistor kan tillsammans bilda en smart pixel.

En matris av smarta pixlar kan dÄ exempelvis anvÀndas istÀllet för de givare som idag detekterar infraröd strÄlning i vÀrmekameror. Tekniken kan, men lite vidareutveckling, möjliggöra att vi i framtiden kan fÄ en vÀrmekamera i mobilen till en lÄg kostnad eftersom de ingÄende materialen varken Àr dyra, sÀllsynta eller farliga.

Termoelektrisk flytande elektrolyt 

Den vÀrmedrivna transistorn Àr en fortsÀttning pÄ den forskning som för ett Är sedan ledde fram till en superkondensator som laddas av solens strÄlar. I kondensatorn omvandlas vÀrme till el som lagras i kondensatorn tills den behövs.

Forskargruppen vid Laboratoriet för organisk elektronik hade dÄ hittat rÀtt bland de ledande polymererna och tagit fram en flytande elektrolyt med 100 gÄnger större förmÄga att omvandla en temperaturskillnad till el Àn de elektrolyter som normalt anvÀnds. Den flytande elektrolyten bestÄr av joner och ledande polymerer. De positivt laddade jonerna Àr smÄ och snabba och de negativt laddade polymerkedjorna Àr stora och tunga. NÀr ena sidan vÀrms upp rusar de smÄ snabba jonerna mot den kalla sidan och en spÀnning uppstÄr.

– NĂ€r vi hade visat att kondensatorn fungerade funderade vi över vad vi kunde göra mer med elektrolyten, berĂ€ttar Xavier Crispin.

Dan Zhao, förste forskningsingenjör och Simone Fabiano, universitetslektor, har nu efter mÄnga timmar i laboratoriet visat att det ocksÄ Àr fullt möjligt att bygga elektroniska kretsar som styrs av en vÀrmesignal.

Forskningen har sedan 2014 finansierats av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse inom projektet ”Tail of the sun” – solens svans.

Artikeln:
Ionic thermoelectric gating organic transistors, Dan Zhao, Simone Fabiano, Magnus Berggren och Xavier Crispin, Linköpings universitet, campus Norrköping, Nature Communications 2017. DOI 10.1038/ncomms14214

Forskning

Fler nyheter från LiU

Jendrik Seipp.

Forskning om nästa generations AI-planering får 15 miljoner

LiU-forskaren Jendrik Seipp har fått 15 miljoner kronor för att utveckla ett AI-planeringssystem som utnyttjar flerkärniga processorer för parallella beräkningar. Det skulle kunna leda till mer effektiv logistik och storskalig energioptimering.

Kvinna vid ett trÀd tittar in i kameran.

Pappersindustrin kan bli energismartare med ny mätmetod

Pappersindustrin slukar stora mängder energi. Men trots skärpta EU-krav på effektivisering har det inte funnits något sätt att jämföra energianvändning mellan olika företag. Nu presenterar forskare vid LiU i samarbete med Naturvårdsverket en lösning.

Forskare i labb.

Två nya masterprogram i världsledande materialvetenskap

Linköpings universitet är bland de främsta i världen på materialvetenskap. Hösten 2026 startar två nya masterprogram inom området. En mycket god arbetsmarknad väntar studenterna, både i industrin och akademin.

Forskare