3D drukowane kompozyty o charakterystyce niewzajemnej do pozyskiwania energii odpadowej

konkurs: First Team, Działanie 2.2 realizowane w ramach 2. Priorytetu Programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki 2021–2027 FENG, FNP

nabór: 1/2023

numer wniosku: FENG.02.02-IP.05-0010/23

akronim: 3D-FreeERC

opis projektu:

Celem projektu jest zastosowanie opracowanych materiałów kompozytowych dla technik przyrostowych oraz nowatorskiego rozwiązania metastruktur o charakterystyce niewzajemnej do wytwarzania 3D drukowanych układów pozyskiwania i przetwarzania energii odpadowej (energy harvesters). Badania w tym obszarze to kontynuacja projektów realizowanych w trakcie kilku ostatnich lat, obejmujących opracowanie grupy materiałów kompozytowych dla elektroniki drukowanej i strukturalnej, w trakcie których rozwinięto nowe ścieżki badawcze, także w obszarze konwersji i magazynowania energii. Poszukiwanie alternatywnych źródeł energii przyjaznych dla środowiska, pozytywnie wpływających na rozwój społeczno-gospodarczy i zapewniających bezpieczeństwo przez uniezależnienie się od surowców konfliktowych jest jednym z kluczowych wyzwań cywilizacyjnych. Wsparciem dla coraz powszechniej stosowanych odnawialnych źródeł energii może być pozyskiwanie energii odpadowej z ciepła bezpowrotnie traconego w przemyśle i budownictwie mieszkaniowym, z drgań czy hałasu a także z otaczającego nas smogu elektromagnetycznego, stosując ogniwa termoelektryczne (TEG), przetworniki piezo/triboelektryczne (P/TENG) oraz recteny dla fal radiowych (RFEH). Układy elektroniczne posiadające autonomiczne źródła zasilania wykorzystują koncepcję zasilania energią odpadową są już wśród nas, jak smarwatche ładowane z ciepła naszych ciał, sterowniki i systemy komunikacji czerpiące energię z fal radiowych, a nawet zabawki zasilane siłą mięśni. Luką w obszarze badań stosowanych, którą adresuje ten projekt, jest adaptacja niesamowitego zjawiska oddziaływania niewzajemnego (nonreciprocal) dla systemów pozyskiwania energii wytwarzanych drukiem 3D przy użyciu nowej klasy nanokompozytów. Takie podejście pozwoli jednocześnie na podniesienie wydajności pozyskiwania energii, wytwarzania układów w nowych formatach (wbudowane w struktury lub elastyczne), w sposób wydajny, tanimi i łatwo dostępnymi rozwiązaniami na dużą skalę.