Создан термоэлектрический генератор, дающий бесплатную энергию: работает прямо на коже

Ученые из Южной Кореи разработали технологию для создания самых эффективных в мире термоэлектрических генераторов, которые можно носить прямо на теле. Они поделились результатами исследования в журнале Advanced Energy Materials.

Термоэлектрические генераторы преобразуют разницу температур между двумя концами в электрическую энергию. Их считают экологически чистыми устройствами для сбора энергии нового поколения, поскольку они могут преобразовывать тепло, потраченное в повседневной жизни, в том числе тепло, выделяемое человеческим телом.

До сих пор в большинстве термоэлектрических генераторов использовались твердые керамические печатные платы, что затрудняло их нанесение на изогнутые поверхности, такие как кожа или трубы с горячей водой. Пробовали использовать более гибкие материалы, такие как кремний, но они слишком слабо проводят тепло, а это уменьшает количество производимой электроэнергии.

Группа ученых во главе с доктором Хекен Чой и Мин Джу Юном из Научно-исследовательского центра материалов преобразования энергии Корейского научно-исследовательского института электротехнологии (KERI) увеличила растяжимость устройства на 35%, использовав так называемый "метаматериал". Обычные материалы сжимаются в вертикальном направлении, когда его растягивают в горизонтальном направлении — хорошим примером послужит резина, например, камера от велосипеда. Однако ученые научились делать метаматериалы, которые не встречаются в природе и могут расширяться одновременно в двух направлениях при растягивании.

Благодаря метаструктуре, гибкая прокладка повысила стабильность термоэлектрического генератора. Его можно трансформировать в различные формы, он хорошо тянется, как человеческая кожа, и его легко прикрепить куда угодно. Кроме того, частичный воздушный зазор внутри прокладки обладает отличными изоляционными свойствами, предотвращая потери тепла и обеспечивая эффективность работы термоэлектрического генератора за счет увеличения разницы температур до 30% по сравнению с существующими гибкими термоэлектрическими генераторами.

Исследовавтели считают, что их изобретение пригодится для создания носимых устройств с искусственным интеллектом или Интернета вещей. Пока такие приборы требуют отдельного источника энергии, однако термоэлектрические генераторы сделают их компактнее и удобнее в применении. Команда KERI планирует в ближайшем будущем улучшить охлаждение и схемы управления питанием, чтобы повысить эффективность системы.

Ранее ученые создали беспроводную батарейку, которую можно вживить в тело и заряжать прямо через кожу. Они могут питать датчики, а также импланты для доставки лекарств.