Учёные создали устройство, преобразующее тепло тела в электричество

Самые разнообразные фитнес-устройства, носимые на теле, давно уже вошли в нашу повседневную жизнь. Но есть непростая задача, которая до сих пор не была решена – найти способы непрерывного питания для этих устройств.

Исследователи из Вашингтонского университета в Сиэтле разработали первое в своём роде инновационное гибкое носимое термоэлектрическое устройство, которое преобразует тепло человеческого тела в электроэнергию. Оно совмещает в себе мягкость и растяжимость с прочностью.

Исследовательская группа опубликовала результаты своего труда в научном журнале Advanced Energy Materials.

«Это 100% выигрышное решение, ведь фактически мы собираем тепловую энергию, которая была бы отдана впустую в окружающую среду», – говорится в публикации. «Поскольку мы хотим использовать эту энергию для электроники с автономным питанием, нам необходимо добиться более высокой удельной мощности – количества энергии на единицу объёма».

Судя по результатам испытаний прототипа устройства, с этой задачей учёные справились. Даже после более чем 15 тысяч циклов растяжения при 30-процентной деформации прототип оставался полностью функциональным. При этом в сравнении с ранее существующими версиями растягиваемых термоэлектрических генераторов, устройство продемонстрировало увеличение удельной мощности в 6,5 раза.

Для создания устройства несколько его слоёв были напечатаны на 3D-принтере из композитных материалов. Предварительно этим материалам были заданы определённые функциональные и структурные свойства. Так, к примеру, один из слоёв содержал в себе жидкие металлические сплавы, обеспечивающие высокую электро- и теплопроводность. Также с целью повышения эффективности теплопередачи и уменьшения веса в устройство были включены полые микросферы.

Немаловажно, что исследование охватило весь спектр производства устройства: от синтеза необходимых для его изготовления композитных материалов до непосредственного применения.

Пока ещё речь не идёт о немедленном внедрении устройства в производство одежды. Тем не менее, первые шаги в этом направлении уже сделаны: публикация в упомянутом выше научном журнале информирует о том, как можно интегрировать 3D-печать изобретённого учёными гибкого термоэлектрического устройства не только в производство текстиля, но и в индустрию изготовления других предметов с растягиваемыми или изогнутыми поверхностями (например, обуви). В потенциале это значительно расширяет сферу применения носимой электроники.

Источник

Total
0
Shares
Добавить комментарий
Похожие статьи
Сброс пароля
Новый пароль