Дослідники з Вашингтонського університету розробили переносний пристрій, який може використовувати тепло тіла для вироблення власної енергії. Про це повідомляє Interesting Engineering.
Фітнес-трекери та інші переносні пристрої стають дедалі популярнішими, але вони часто стикаються зі спільною проблемою: часом автономної роботи. Новий пристрій працює на енергії від тепла людського тіла і вирішує цю проблему.
Незважаючи на маленький розмір розробки, електрику, що виробляється гаджетом, можна використовувати для живлення різних невеликих електронних пристроїв, включно з батареями, датчиками або світлодіодами.
“Коли ви одягаєте цей пристрій на шкіру, він використовує тепло вашого тіла для безпосереднього живлення світлодіода. Щойно ви одягаєте пристрій, світлодіод загоряється. Раніше це було неможливо”, — повідомив Мохаммад Малакуті, старший автор і доцент кафедри машинобудування Вашингтонського університету.
Більшість пристроїв, що використовують тепло для вироблення електроенергії, описуються як “жорсткі та крихкі”, але цей новий прилад, навпаки, дуже гнучкий і м’який. Також це допомагає йому бути зручним для носіння і навіть приймати форму руки людини.
Дослідники почали з проведення великого моделювання для розроблення цього пристрою. Це дало змогу їм з’ясувати оптимальне поєднання матеріалів і конструкції пристрою.
У результаті пристрій складається з трьох основних шарів: жорстких термоелектричних напівпровідників у центрі, надрукованих на 3D-принтері композитів навколо них і потім надрукованих рідинно-металевих доріжок, що з’єднують напівпровідники.
Водночас термоелектричні напівпровідники перетворюють тепло на електрику, а матеріали, надруковані на 3D-принтері, підвищують перетворення енергії, одночасно знижуючи вагу.
Сліди рідкого металу забезпечують розтяжність, провідність і електричне самовідновлення. А рідкий метал підвищує продуктивність пристрою, покращуючи передачу тепла напівпровідникам, у такий спосіб покращуючи перетворення енергії.
Працівники лабораторії Малакуті самостійно спроєктували і розробили всі компоненти пристрою, за винятком напівпровідників. Ці пристрої можуть бути корисними не тільки в портативних пристроях, а й в інших галузях, наприклад, під час використання їх з електронікою, яка генерує надлишкове тепло.
“Це може бути особливо корисно в центрах оброблення даних, де сервери та обчислювальне обладнання споживають значну кількість електроенергії та генерують тепло, вимагаючи ще більше електроенергії для їхнього охолодження. Наші пристрої можуть вловлювати це тепло і повторно використовувати його для живлення датчиків температури і вологості. Такий підхід більш стійкий, оскільки він створює автономну систему, яка контролює умови, одночасно знижуючи загальне споживання енергії”. — додав Малакуті.
Він також пояснив, що майбутнє багатообіцяюче, але наразі вони зосереджені на закладенні фундаменту за допомогою ефективних і довговічних технологій, що носяться. Результати дослідження вчених були опубліковані в журналі Advanced Materials.
“Ви можете уявити, як прикріпити їх до теплої електроніки і використовувати це надлишкове тепло для живлення невеликих датчиків”, — пояснив Мохаммад Малакуті.
Ідея "відіспатися наперед" довгий час вважалася міфом, однак сучасні наукові дослідження підтверджують: сон справді можна частково…
Навіть якщо Україна вступить до Євросоюзу, гривню одразу не скасують. Перехід на євро не буде автоматичним.…
Чимало військових ТЦК з груп оповіщення, які здійснюють мобілізаційні заходи, ігнорують вимогу носити бодикамери. Про це заявив…
Середня вартість сільськогосподарських земель у країнах Європейського Союзу продовжила зростати у 2024 році, свідчать останні дані Євростату (Eurostat).…
Колишній державний секретар США Ентоні Блінкен має українське історичне походження. Про це повідомив голова Державної…
Скільки разів ви чули, що довга робота двигуна на холостому ходу — прямий шлях до…