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Nuevo composites termoeléctricos basados en polímeros conductores intrínsecos
Helbig, Vanessa
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament de Ciència dels Materials i Enginyeria Metal•lúrgica; Gutiérrez, David
En este proyecto se pretende mejorar las propiedades termoeléctricas de polímeros conductores intrínsecos (ICPs) mediante la adición de cargas dopantes que aumenten la conductividad eléctrica del material y el coeficiente de Seebeck o mediante cargas aislantes que disminuyan la conductividad térmica. El hecho de modificar estos parámetros del material nos permitirá optimizar la figura de mérito, la cual nos parametriza las propiedades termoeléctricas de un material. En este proyecto se estudian las propiedades termoeléctricas de dos polímeros conductores intrínsecos como son el politiofeno y la polianilina cargados con nanoparticulas (conductoras o ailantes). La finalidad de estos materiales es utilizarlos en dispositivos termoeléctricos los cuales a través de un gradiente de temperatura generan corriente eléctrica o al revés, que pasándoles una corriente eléctrica generen un gradiente de temperatura. Para ello se utilizará polianilina obtenida in situ por polimerización oxidativa y una forma comercial del politiofeno (PEDOT:PSS). Ambos se cargarán en diferentes proporciones con las cargas.Para cada composición se preparan pastillas mediante prensado en frio. Estas pastillas nos permitirán medir las propiedades termoeléctricas de cada composición. Para determinar la capacidad termoeléctrica de los materiales determinaremos su figura de mérito (ZT). Para esto, mediremos las variables de las que depende: conductividad eléctrica, térmica y coeficiente de Seebeck. Siendo este último, un coeficiente que nos indica la capacidad de generar tensión en los extremos del material al aplicarle un gradiente térmico. Para caracterizar termoeléctricamente haremos uso de la instrumentación disponible, las cuales usan métodos distintos para medir cada propiedad. Para medir las propiedades eléctricas del material se usará el método de Van der Pauv, la conductividad térmica mediante el método de estado estacionario, y su coeficente de Seebeck mediante el método diferencial. Se concluye que la carga conductora nos mejora las propiedades termoeléctricas, en función de sus concentraciones, ya que aumenta el coeficiente de Seebeck y la conductividad eléctrica sin modificar significativamente la conductividad térmica. Las cargas aislantes por el contrario nos aumentan la conductividad térmica en detrimento a la conductividad eléctrica. Por el contrario que cabía esperar, no nos optimizan la ZT del material.
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Materials plàstics i polímers
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Materials funcionals::Materials elèctrics i electrònics
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials::Materials funcionals::Materials tèrmics
Conducting polymers
Thermoelectric materials
Polímers conductors
Materials termoelèctrics
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Universitat Politècnica de Catalunya
         

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