Il modulo termoelettrico è costituito da termocoppie evaporate sotto vuoto o da barrette ottenute da polvere di telloruro di Bismuto.
La conversione termoelettrica dell’energia si basa su un principio fisico (effetto Seebek) per il quale ai capi di una giunzione metalloα-metalloβ si genera una differenza di potenziale proporzionale alla differenza di temperatura esistente tra la giunzione tra metalli e il punto di misura. A parità di salto di temperatura poi si ottengono differenze di potenziale diverse a seconda della natura dei metalli. Tale potenziale espresso per unità grado Temperatura dicesi coefficiente di Seebek e vale per le giunzioni di elementi metallici poche decine di microVolt/°C.
Nel corso dello sviluppo di questa tecnologia si sono ottenute, dopo evaporazione sotto vuoto e successiva condensazione su adatto supporto, delle leghe di Tellurio e Bismuto drogate positivamente e negativamente. Il coefficiente Seebek di una termocoppia costituita da un ramo di Telloruro di Bismuto (p) e da uno drogato (n) è molto alto, intorno a 200-300 microvolt/°C. Realizzando tante di queste termocoppie su un supporto plastico in forma di nastro avvolgibile in foggia di cilindro si realizza un “Modulo Termoelettrico” capace di generare tensioni sufficienti ad alimentare direttamente un circuito elettronico per la stimolazione cardiaca. La potenza generata dal modulo dipende dalla quantità di calore che il dispositivo è in grado di trasferire dalla cella al Plutonio all’esterno del sistema di isolamento messo a punto per contenere la cella stessa e per incanalare il flusso di calore lungo il modulo stesso. Il sistema adatto allo scopo è un Dewar in vetro metallizzato all’interno e mantenuto sotto vuoto. Data la fragilità di un Dewar di vetro fu studiata una struttura in titanio riproducente la geometria del Dewar. Con tale sistema si ottennero salti di temperatura tra il giunto caldo e quello freddo di circa 70-75 °C.
Il sistema descritto è stato usato per batterie a film sottile e a barrette, ottenute queste ultime tagliando, con apposita sega a filo, dei blocchetti di polvere di telloruro di Bismuto drogato “p” e drogato “n” sinterizzati con pressatura isostatica ad alta pressione. Le barrette tagliate sono state poi collegate in serie metallizzandone le estremità con riporto elettrolitico di Nichel. Al termine del procedimento tutte le barrette risultavano collegate in serie secondo lo schema “p”,”n”,”p”,”n”…ecc.
La foto della sezione del modulo a barrette inserito in un dewar mostra l’aspetto dei singoli elementi “p” e “n” assemblati in forma di modulo.
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