ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಪರಿವರ್ತಕ ಪ್ರಗತಿಗಳಿಂದಾಗಿ, ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅನ್ವಯವು ವೇಗವಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತಿದೆ.

ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಪರಿವರ್ತಕ ಪ್ರಗತಿಗಳಿಂದ ಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ, ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನವೀನ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅನ್ವಯವು ವೇಗವಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತಿದೆ. ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ನಮ್ಯತೆ ಮತ್ತು ಚಿಕಣಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯ ಸಿನರ್ಜಿಸ್ಟಿಕ್ ಏಕೀಕರಣವು ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಿನ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪಗಳ ನಿರ್ಬಂಧಗಳಿಂದ ಮುಕ್ತಗೊಳಿಸಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಬಹು ಹೈಟೆಕ್ ವಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಗಡಿಗಳನ್ನು ಅನ್ಲಾಕ್ ಮಾಡಿದೆ:

ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಚರ್ಮ ಮತ್ತು ಆರೋಗ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು

ಬಿಸ್ಮತ್ ಟೆಲ್ಯುರೈಡ್ (Bi₂Te₃) ಆಧಾರಿತ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಮತ್ತು ಬೆಳ್ಳಿ ಚಾಲ್ಕೊಜೆನೈಡ್‌ಗಳಂತಹ ಅಜೈವಿಕ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿರೂಪತೆಯ ನಡುವಿನ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ವ್ಯಾಪಾರ-ವಹಿವಾಟನ್ನು ನಿವಾರಿಸಿದೆ.

ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೇಲ್ ಹಾಟ್-ಸ್ಪಾಟ್ ತಗ್ಗಿಸುವಿಕೆ: ಅತಿ ತೆಳುವಾದ Bi₂Te₃-ಆಧಾರಿತ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕೂಲರ್‌ಗಳು, ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು (ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು) ಕನಿಷ್ಠ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಕರೆಂಟ್ (ಉದಾ, 84 mA) ಅಡಿಯಲ್ಲಿ 10 °C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಕಡಿತವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ, ಸರಿಸುಮಾರು 25 μs ನ ಅಸಾಧಾರಣ ವೇಗದ ಉಷ್ಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿ-ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸಂಯೋಜಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಿಗೆ ನಿಖರವಾದ, ಸ್ಥಳೀಯ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಚಿಪ್ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಧರಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಅಳವಡಿಸಬಹುದಾದ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಸಾಧನಗಳು: ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳ ಅನುರೂಪ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ - ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಚರ್ಮಕ್ಕೆ ಹೋಲುವ - ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು, ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಸಾಧನಗಳು, (ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು) ಎರಡು ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ: (i) ದೇಹ-ಸುತ್ತುವರಿದ ಇಳಿಜಾರುಗಳಿಂದ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡುವುದು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಲೋ-ಪವರ್ ಬಯೋಮೆಡಿಕಲ್ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ (ಉದಾ, ನಿರಂತರ ಹೃದಯ ಬಡಿತ ಮಾನಿಟರ್‌ಗಳು); ಮತ್ತು (ii) ಸ್ಥಳೀಯ ಉರಿಯೂತವನ್ನು ಮೊದಲೇ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು, ಬಾಹ್ಯ ರಕ್ತದ ಪರ್ಫ್ಯೂಷನ್ ವೈಪರೀತ್ಯಗಳ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮತ್ತು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಅಳವಡಿಸಬಹುದಾದ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಉಷ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ನಿಖರತೆ, ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸಲಾದ ಉಷ್ಣ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವುದು - ನರ ಸಂಪರ್ಕಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಮೆದುಳು-ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಂಪರ್ಕಸಾಧನಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ.

ತೀವ್ರ ಪರಿಸರಗಳು ಮತ್ತು ಅಂತರಿಕ್ಷಯಾನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು

ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ವೈಡ್-ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪಕ್ವತೆಯು - ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) - ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳು, ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು, TEC ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು (ಪೆಲ್ಟಿಯರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು) ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಹೊದಿಕೆಯನ್ನು ತೀವ್ರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಕ್ರಮೇಣ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿದೆ.

ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣ: SiC ಮತ್ತು GaN ನ ಆಂತರಿಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಗಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಅಸಾಧಾರಣ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಯು, ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ನಿಖರತೆ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯವು ಅತ್ಯುನ್ನತವಾದ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಮಿಷನ್-ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ-ಸಂವೇದಿ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಉಷ್ಣ-ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ದೃಢವಾದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಬುದ್ಧಿವಂತ ರೊಬೊಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸ್ಪರ್ಶ ಗ್ರಹಿಕೆ

ವಸ್ತು ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳು ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಮೀರಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಮಗ್ರ ಪ್ರಗತಿಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಅಲ್ಟ್ರಾಥಿನ್, ಯಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಅರೆವಾಹಕಗಳನ್ನು (ಉದಾ, ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಡೈಸಲ್ಫೈಡ್) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಕ್ರಿಯ-ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಸ್ಪರ್ಶ ಸಂವೇದಕವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಮೃದುವಾದ ರೋಬೋಟಿಕ್ ಗ್ರಿಪ್ಪರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಈ ಸಂವೇದಕವು ಉಪ-ಮಿಲಿಪಾಸ್ಕಲ್-ಮಟ್ಟದ ಒತ್ತಡ ಪ್ರಚೋದಕಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ - ಮಾನವ ಚರ್ಮದ ಮೇಲಿನ ಗಾಳಿಯ ಪ್ರವಾಹದ ಸೌಮ್ಯ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ - ಇದರಿಂದಾಗಿ ಯಂತ್ರಗಳಿಗೆ ಮಾನವನಂತಹ ಸ್ಪರ್ಶ ತೀಕ್ಷ್ಣತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಉಷ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣದೊಂದಿಗೆ ಅಂತಹ ಉನ್ನತ-ನಿಷ್ಠೆಯ ಸ್ಪರ್ಶ ಗ್ರಹಿಕೆಯ ಒಮ್ಮುಖವು ಭವಿಷ್ಯದ ಬಯೋಮಿಮೆಟಿಕ್, ಸ್ವಾಯತ್ತ ರೋಬೋಟಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಮೂಲಭೂತ ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನುವಾದ ಮತ್ತು ದೇಶೀಯ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸಾರ್ವಭೌಮತ್ವ

ದೇಶೀಯವಾಗಿ, ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪಾಲುದಾರರ ಸಂಘಟಿತ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ-ಪ್ರಮಾಣದ ವಸ್ತು ನಾವೀನ್ಯತೆಗಳನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತಿವೆ. ಒಂದು ಪ್ರಾತಿನಿಧಿಕ ಪ್ರಕರಣವೆಂದರೆ ಶಾಂಘೈ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್, ಚೀನೀ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್, ಇದು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅಜೈವಿಕ ಥರ್ಮೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಬಹು ಪೇಟೆಂಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಪರವಾನಗಿ ನೀಡಿದೆ - ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಥರ್ಮಲ್ ಸ್ಟೆಬಿಲೈಸೇಶನ್, ಸುಧಾರಿತ ಚಿಪ್-ಮಟ್ಟದ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ಸ್ವಯಂ-ಚಾಲಿತ ಮೈಕ್ರೋಸೆನ್ಸರ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ನಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳು ಮುಂದುವರಿದ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸ್ವಾವಲಂಬನೆಯ ಕಡೆಗೆ ಚೀನಾದ ಪ್ರಗತಿಪರ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ವಿದೇಶಿ ಪೂರೈಕೆ ಸರಪಳಿಗಳ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯತಂತ್ರದ ನಾವೀನ್ಯತೆಗಾಗಿ ದೇಶೀಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬಲಪಡಿಸುತ್ತವೆ.