Команда дослідників із Сеульського національного університету представила проривну розробку – абсолютно плаский термоелектричний генератор, здатний перетворювати тепло людського тіла на електроенергію для портативних пристроїв. За допомогою цього інноваційного рішення можна буде заряджати гаджети — наприклад, розумні годинники або навушники — просто носячи генератор на шкірі.
Як працює новий термоелектричний генераторТермоелектрика базується на принципі створення електричного струму за рахунок різниці температур між гарячою (шкіра) та холодною (повітря) поверхнями. Однак, традиційні тонкі та гнучкі матеріали швидко пропускають тепло, що значно знижує їхню ефективність. Раніше для вирішення цієї проблеми інженери створювали масивні тривимірні конструкції, які були незручними для носіння.
Корейські науковці запропонували принципово новий підхід: у гнучку силіконову основу вони інтегрували наночастинки міді лише у визначених зонах. Це дозволило спрямувати потік тепла не вертикально, а горизонтально — вздовж поверхні матеріалу, створюючи на тонкій плівці відмінності температур у сусідніх областях.
Така ідея дала змогу отримати ефективний генератор, що залишився повністю пласким і гнучким.
"Дослідники з Сеульського національного університету вирішили, що такий марнотратний підхід до власного метаболізму — це надто розкішно, та розробили абсолютно плаский термоелектричний генератор, який перетворює тепло шкіри на корисну електрику". Можливості для майбутнього та перспективи застосуванняВиготовлення такого генератора можливе за допомогою технології друку спеціальним чорнилом, що значно спрощує масштабування виробництва та дозволяє компонувати модулі під різні форми й розміри. Завдяки ідеальній гнучкості матеріал добре прилягає до тіла, не заважаючи рухам користувача.
У перспективі ця технологія може забезпечити повністю автономну роботу носимих пристроїв: медичних сенсорів, фітнес-трекерів та інших гаджетів, які не потребуватимуть зовнішнього підзарядження. Поки серійне виробництво ще попереду, науковці продовжують удосконалювати методи використання температурних різниць для живлення електроніки. Зокрема, сучасні дослідження у сфері матеріалів вже дозволяють охолоджувати електроніку без дорогих рідин, що може вплинути на розвиток суперкомп'ютерів найближчим часом.
