Группа ученых из Сеульского национального университета представила инновационный ультратонкий источник энергии, преобразующий тепло человеческого тела в электричество.
Принцип работы термоэлектрических генераторов основан на использовании разницы температур между поверхностью кожи и окружающей средой. Несмотря на огромный потенциал таких систем для автономного питания гаджетов, создание гибких и комфортных в ношении пленок долгое время оставалось сложнейшим вызовом. Из-за минимальной толщины тепло сквозь подобные материалы уходит вертикально, не создавая необходимых температурных полюсов, что сводит эффективность выработки энергии к минимуму.
Традиционно инженеры решали эту проблему путем наслоения материалов или создания громоздких вертикальных конструкций, что неизбежно лишало устройства легкости и эластичности. Исследователи из Сеула предложили альтернативный метод, сохранив абсолютно плоский форм-фактор прибора. В их работе, опубликованной в журнале Science Advances, описывается «псевдопоперечный термоэлектрический генератор», который принципиально меняет вектор распространения тепловой энергии.
Фото science.org
Ключевым элементом стала эластичная силиконовая подложка с внедренными в определенные зоны наночастицами меди. Благодаря высокой теплопроводности этих вкраплений тепло направляется не вверх, а в стороны, вдоль поверхности материала. Такое боковое распределение позволяет формировать на одной плоскости чередующиеся теплые и холодные участки. Это имитирует сложный физический эффект перекрестных потоков тепла и тока, обеспечивая необходимый температурный градиент исключительно за счет архитектуры устройства.
Благодаря тому, что устройство изготавливается методом обычной печати, оно отличается высокой гибкостью и легко масштабируется. Модульная сборка позволяет создавать элементы любых форм и размеров, подстраиваясь под конкретные задачи. Данная разработка открывает путь к появлению нового поколения «умной» носимой электроники, которая будет практически неощутима на теле.
Источник: iXBT
