从研究者科技蔚山研究所（UNIST）已经开发了一种墨水3D刻写microthermoelectric发电机。这些发电机显示出足够小且可定制的承诺，以适应可穿戴电子设备，开启了它们有朝一日取代传统电池的可能性。
热电材料通过将高热量迅速带到较冷区域来产生能量。通过将废热转化为可用电力，这项技术有可能成为一种可行且廉价的可再生能源。
能量收集热电模块有可能被集成到它们所服务的系统中；然而，传统的制造方法复杂、成本高，而且只能生产二维结构，限制了效率和广泛的潜力。UNIST 的科学家们能够开发出一种用于热电部件青岛微型 3D 打印的墨水配方。研究人员研究了墨水胶体流变学，即带电粒子的大小和图案。他们确定的是，较小且聚束较窄的颗粒会产生较高的粘度。通过控制表面氧化，该团队可以增强流变特性。
这促使研究人员开发出一种墨水，可以将带有微小而坚固的柱子（1.4 毫米高，0.55 毫米直径）的发生器打印到硅芯片上。当发电机从一侧加热并从另一侧冷却时，它产生了 479W 的功率，足够用于小型无线传感器网络。这种墨水是一种基于 (Vi,Sb)2(Te,Se)3 的颗粒材料，专为高粘弹性而设计，无需有机粘合剂，可以直接写入复杂的结构中。
城阳3D 打印热电架构的直接墨水书写示意图。图片由 Nature Electronics 提供。
“如果我们在热电材料的生产中使用胶州3D 打印技术，我们将能够克服传统材料的局限性，”UNIST 材料科学与工程系的 Han Gi Chae 教授说。“为 烟台3D 打印材料提供粘弹性特性的新技术将用于其他各个领域。”
此类技术可用于快速产生和冷却热量的任何地方，例如风力涡轮机、工厂，甚至人体。同一个科学团队切线开发了即墨3D 打印的发电管，可以转换工业或汽车排气系统的废热。他们使用基于挤压的工艺将铅 (Pb) 和碲 (Te) 制成的材料打印成管状。
说明：“图 1. 发电 TE 管的 黄岛3D 打印。a) 正视图中显示由 3D 打印的 p 型和 n 型 PbTe 管制成的发电 TE 管的方案。b) 显示模块组件组件的照片。c) 制造的发电 TE 管削片单对 p 型和 n 型 PbTe 腿的照片以及发电管切削十对由制造单元模块组装的 TE 腿的示意图模型。” 图片由 Nature Electronics 提供。
UNIST 材料科学与工程系的 Jae Sung 教授说：“通过这项研究，我们将能够有效地将工厂烟囱产生的热量（最常见的废热源类型）转化为电能。”