Modeling of thermoelectric systems for energy harvesting in biological environments

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dc.creatorGómez Caraveo, Martha Alexandra
dc.creatorEzrre González, Sharon
dc.creatorAmézquita García, José Alejandro
dc.creatorMárquez Becerra, Heriberto
dc.date2023-11-14
dc.date.accessioned2024-03-01T22:29:17Z
dc.date.available2024-03-01T22:29:17Z
dc.descriptionIn recent years, the trend in the emerging development of autonomous and portable biosensors has led to the search for new materials, as well as the design of new structures that can efficiently generate their own energy with high performance to ensure long-term energy supply, eliminating the use of external sources. Among the most studied are triboelectric, piezoelectric, thermoelectric, and pyroelectric materials, which have shown greater biocompatibility with the physiological parameters of the human body for energy harvesting. This paper proposes to illustrate the systematic process in a finite element simulation software of the bismuth telluride (Bi2Te3) material, considered one of the most efficient in thermoelectric energy generation. Simulations implemented in COMSOL MultiphysicsⓇ demonstrate the correlation between the physical-mechanical design of the structures and energy efficiency, allowing the determination of the crucial features and parameters for future development. The results demonstrate the power generated by the material according to the surface temperature gradient of the human body for each of the designed structures.en-US
dc.descriptionEn los últimos años la tendencia en el desarrollo emergente de biosensores autónomos y portátiles han propiciado la búsqueda de nuevos materiales, además del diseño de nuevas estructuras que generen su propia energía de manera eficiente y con alto rendimiento para asegurar el suministro energético a largo plazo, eliminando el uso de baterías externas. De los materiales más estudiados encontramos a los triboeléctricos, piezoeléctricos, termoeléctricos y piroeléctricos, materiales que han tenido mayor biocompatibilidad con los parámetros fisiológicos del cuerpo humano para la generación de energía. En este trabajo se propone ilustrar el proceso sistemático en un software de simulación de elementos finitos del material triteleluro de dibismuto (Bi2Te3), considerado como uno de los más eficientes en la generación de energía termoeléctrica. Las simulaciones implementadas en COMSOL MultiphysicsⓇ, demuestran la correlación entre el diseño físico-mecánico de las estructuras y la eficiencia energética, permitiendo la determinación de las características y parámetros esenciales para su futura fabricación. Los resultados demuestran que, con un número mayor de termopares, incluso cuando las dimensiones son inferiores tomando como referencia la temperatura superficial del cuerpo humano, aumenta la potencia generada de las estructuras evaluadas.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.formattext/html
dc.formatapplication/zip
dc.identifierhttps://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/323
dc.identifier10.37636/recit.v6n4e323
dc.identifier.urihttps://repositorioinstitucional.uabc.mx/handle/20.500.12930/11286
dc.languagespa
dc.publisherUniversidad Autónoma de Baja Californiaen-US
dc.relationhttps://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/323/512
dc.relationhttps://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/323/513
dc.relationhttps://recit.uabc.mx/index.php/revista/article/view/323/514
dc.rightsCopyright (c) 2023 Martha Alexandra Gómez Caraveo, Sharon Ezrre González, José Alejandro Amézquita García, Heriberto Márquez Becerraen-US
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0en-US
dc.sourceREVISTA DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS; Vol. 6 No. 4 (2023): October-December; e323en-US
dc.sourceREVISTA DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS; Vol. 6 Núm. 4 (2023): Octubre-Diciembre; e323es-ES
dc.source2594-1925
dc.subjectBiosensoreses-ES
dc.subjectAnálisis de elemento finitoes-ES
dc.subjectBioenergíaes-ES
dc.subjectTermogeneradores de energíaes-ES
dc.subjectSimulación FEMes-ES
dc.subjectBiosensorsen-US
dc.subjectFinite element methoden-US
dc.subjectBioenergyen-US
dc.subjectEnergy thermogeneratoren-US
dc.subjectFEM simulationen-US
dc.titleModeling of thermoelectric systems for energy harvesting in biological environmentsen-US
dc.titleModelado de sistemas termoeléctricos para la recolección energética en ambientes biológicoses-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
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