Courtesy of InterestingEngineering

Model Data Pemenang untuk Pilih Pelarut yang Tingkatkan Perangkat Termoelektrik Organik 20 Kali

Mengembangkan model berbasis data untuk memilih pelarut terbaik dalam pembuatan perangkat termoelektrik organik agar meningkatkan orientasi polimer sehingga efektivitas konversi panas menjadi listrik meningkat secara signifikan tanpa proses tambahan yang memakan energi.

22 Jul 2025, 20.57 WIB

229 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Metode baru ini dapat meningkatkan kinerja perangkat termoakustik organik hingga 20 kali lipat.
Penggunaan chlorobenzene sebagai pelarut menunjukkan potensi besar untuk efisiensi dalam sistem organik.
Model MFDA dapat digunakan untuk memahami dan meningkatkan transportasi muatan dalam bahan elektronik lunak.

Thuwal, Arab Saudi - Perangkat termoelektrik organik adalah sistem tipis yang bisa mengubah panas limbah menjadi listrik. Namun, polimer yang digunakan biasanya mengkristal secara acak sehingga arus listrik tidak maksimal. Untuk menghasilkan arus yang besar, polimer perlu tersusun dengan cara tertentu yang dikenal sebagai orientasi 'edge-on'.

Tim peneliti di King Abdullah University of Science and Technology mengembangkan sebuah model berbasis data bernama MFDA yang dapat memilih pelarut terbaik agar polimer mengkristal dengan orientasi yang diinginkan. Model ini juga mempertimbangkan kemampuan pelarut melarutkan polimer dan dopan serta sifat fisiknya seperti titik didih.

Dengan model MFDA, mereka memeriksa lebih dari 10.000 pelarut dan menemukan bahwa chlorobenzene adalah pelarut yang paling ideal. Penggunaan chlorobenzene dapat meningkatkan kinerja perangkat termoelektrik hingga 20 kali dibandingkan dengan pelarut yang biasa digunakan sebelumnya, ortho-dichlorobenzene.

Keunggulan metode ini adalah tidak memerlukan perlakuan tambahan seperti pemanasan atau penggosokan yang biasanya menghabiskan banyak energi. Cukup dengan memilih pelarut yang tepat, orientasi polimer dan akhirnya efisiensi perangkat bisa dioptimalkan secara signifikan.

Mereka berharap metode pemilihan pelarut berbasis model ini dapat diterapkan ke berbagai perangkat elektronik organik lainnya, sehingga bisa mempercepat pengembangan teknologi yang memanfaatkan energi panas limbah secara lebih murah, efisien, dan ramah lingkungan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/kaust-modeling-tool-organic-thermoelectrics

Analisis Ahli

Derya Baran

"Metode MFDA dapat memetakan hubungan molekuler ke performa makroskopis, memberikan fondasi kuat bagi inovasi perangkat elektronik berbasis polimer."

Diego Rosas Villalva

"Dengan kemampuan screening besar-besaran pelarut, kita dapat menghemat sumber daya sambil mempercepat pengembangan material dengan orientasi optimal."

Analisis Kami

"Pendekatan MFDA ini sangat revolusioner karena menggantikan metode coba-coba yang mahal dan lambat dengan teknik prediktif yang cerdas, memungkinkan peningkatan performa signifikan tanpa penambahan biaya proses. Ini membuka jalur baru dalam pengembangan material elektronik organik yang bisa mengubah paradigma produksi energi terbarukan rendah biaya."

Prediksi Kami

Penggunaan metode pemilihan pelarut berbasis MFDA akan secara luas diadopsi dalam riset dan produksi perangkat elektronik organik, meningkatkan efisiensi dan menurunkan biaya produksi, sehingga mengakselerasi komersialisasi teknologi termokelistrik organik.