TE油墨的直接3D书写。3D热电架构的直接墨水书写示意图。不同喷嘴内径下3D细丝直径对分配压力的曲线图。显示不同直径(c)和纵横比(d)的3D细丝的照片。刻度条，2 mm，即相对于直径的最大纵横比(长度(L)/直径(D))。直径为180、240、340、420、560和620 μm的热电丝的光学显微镜图像。比例尺，200 μm g，电荷耦合器件图像和由连接p型和n型热电腿组成的拱形结构的图解预模型。比例尺，500 μm·h，I，图解模型(h)和照片(I)通过TE丝的逐层沉积构建的3D晶格。比例尺，10毫米j，k，印刷(j)和烧结(k)三维网格的光学显微镜图像。比例尺，500 μm，三维点阵的低放大率(l)和高放大率(m)扫描电镜图像。比例尺，500 μm。信用:自然电子(2021)。DOI: 10.1038/ s41928-021-00622-9在蔚山国家科学技术研究所工作的一组研究人员创造了一种新类型的墨水，可以用来打印微小的3D发电机。在他们发表在《自然电子》杂志上的论文中，该小组描述了他们开发的新墨水。热电装置能够利用材料中的热量从较热的部分向较冷的部分移动来发电。科学家们一直在寻找方法来制造热电装置，为像无线传感器这样的东西供电。理论上，它们可以通过利用自然快速的温度变化来供电，比如当晨光突然开始照射在凉爽黑暗的表面时。
正如研究人员所指出的，微型热电装置是从热力系统收集电能的一种手段；然而，让它们在商业上可行一直是个问题。他们认为，现有技术成本高昂，而且大多数都是二维薄膜形式，这限制了可能的应用类型。在这项新的努力中，研究人员试图找到一种使用3D打印创建发电机的方法。
研究人员认识到，印刷微型发电机需要开发一种新的墨水。他们从研究现有墨水的特性开始，特别是研究它们的胶体流变学，包括研究电荷粒子的大小和分布之间的相关性。他们发现较小的颗粒和那些进入狭窄分配通道的颗粒会产生更高的粘度。他们还发现，控制热电颗粒的表面氧化减少了添加剂引起的所谓屏蔽效应。最终结果是流变性能增强。
利用这些知识，研究人员创造了一种墨水，可以用来在硅片上打印微小的柱状物(高度为1.4毫米，直径小于0.5毫米)。然后，他们用他们的技术在一个芯片上打印多列，发现它可以用作热电装置，只加热一侧，同时冷却另一侧。他们发现该设备的功率密度为479.0μW·cm–2，足以为一个微型无线传感器供电。
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