Ein Forschungsteam der Seoul National University (SNU) hat einen flexiblen, dünnen thermoelektrischen Generator entwickelt, der Strom aus Körperwärme erzeugt – ohne Batterien und ohne die üblichen Einschränkungen herkömmlicher Dünnschichttechnologien. Die Innovation, ein sogenannter „pseudotransversaler thermoelektrischer Generator“, wurde am 18. März 2026 in „Science Advances“ veröffentlicht.
Thermoelektrische Generatoren wandeln Temperaturunterschiede in elektrische Energie um und gelten als vielversprechende Lösung für selbstversorgende tragbare Elektronik. Dünne, flexible Varianten eignen sich besonders gut für Haut- oder Kleidungskontakt. Bisher scheiterte die Stromerzeugung jedoch daran, dass Körperwärme bei flacher Anlage vertikal durch das dünne Substrat entweicht, ohne einen nutzbaren Temperaturgradienten im Gerät aufzubauen.
Das Team um Prof. Jeonghun Kwak vom Department of Electrical and Computer Engineering löste das Problem durch eine neuartige Substratstruktur mit gezielt unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit. In ein dehnbares Silikon (PDMS) wurden Kupfernanopartikel nur in ausgewählten Bereichen eingebaut, sodass Zonen mit hoher und niedriger Wärmeleitfähigkeit entstanden. Thermoelektrische Halbleiter wurden genau an den Grenzen platziert. Dadurch wird der vertikale Wärmefluss in eine horizontale Richtung umgelenkt: Wärme breitet sich seitlich aus, es bilden sich warme und kühle Bereiche auf der Oberfläche – ein Temperaturunterschied entsteht auch in vollständig flacher Anordnung.
Das Gerät bleibt extrem dünn und flexibel, wird vollständig lösungsbasiert (inklusive Druckverfahren) hergestellt und lässt sich modular skalieren. Es erfordert weder Biegen noch dreidimensionale Strukturen, wodurch die Vorteile dünner Filmtechnologien vollständig erhalten bleiben.
Die Technologie eignet sich für selbstversorgende Sensoren in Smart Clothing, Gesundheitsüberwachung und anderen Wearables. Prof. Kwak betonte die Bedeutung des neuen Ansatzes: Durch die gezielte Kontrolle des Wärmeflusses werde eine thermoelektrische Plattform geschaffen, die auch in planaren Strukturen einen Temperaturgradienten aufrechterhalte.
Die Studie wurde von der National Research Foundation of Korea und der University of Seoul gefördert. Co-Erstautoren sind Dr. Juhyung Park (aktuell KU Leuven) und Dr. Sun Hong Kim (seit 2025 University of Seoul).
Rechts bezeichnet Der vorgeschlagene pseudotransverse thermoelektrische Generator verwendet ein Substrat mit doppelter Wärmeleitfähigkeit das aus zwei Materialien mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten besteht und den vertikalen Wärmefluss in eine horizontale Richtung umlenkt um einen Temperaturunterschied zu erzeugen und erfolgreich Strom zu erzeugen
Credits
© Science Advances ursprünglich veröffentlicht in Science Advances
