Loading

Генератор на запястье

Создано 15.04.2014 14:22
Автор: Алексей Норкин

Генератор на запястье

Аккумуляторные батареи — беда носимой электроники. Редкий смартфон сможет протянуть без подзарядки целый день, если им хотя бы иногда пользуются по назначению. В поисках надёжного источника питания для носимых устройств, группа корейских исследователей обратила внимание на тепло человеческого тела.

Профессор Бен Джин Чо (Byung Jin Cho) из Корейского передового института науки и технологии (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) вместе с коллегами представил нательный источник энергии, использующий термоэлектрический эффект.

По мнению исследователей, их гибкий термоэлектрический генератор энергии может стать действенным способом поддержания работоспособности носимых устройств длительное время. Команда разработала термоэлемент в виде полосы, который вырабатывает электричество из тепла человеческого тела.

Требования пользователей к носимой электронике хорошо известны. Она должна быть лёгкой, гибкой и оснащена надёжным и долговечным источником питания. До сих пор в этой роли выступали аккумуляторные батареи, но корейские исследователи уверены, что о них можно забыть, если использовать их устройство.

Термоэлектрические генераторы, минимизирующие бесполезную потерю тепла — не новинка, о чём свидетельствует видеоиллюстрация к статье. Как отмечается в релизе KAIST, на сегодняшний день известно две их разновидности.

Органические термогенераторы построены на гибких полимерах, и хорошо совмещаются с поверхностью кожи человека. В качестве источников энергии для носимых устройств полимеры были бы идеальными, если бы не их низкая выходная мощность. В противовес полимерам, термоэлектрические генераторы на неорганической основе способны вырабатывать достаточно энергии, но они тяжелы и громоздки.

Команде KAIST удалось совместить несовместимое. Их термоэлемент на стекловолоконной основе лёгкий и эффективный одновременно. Как пояснил профессор Чо: «Стеклоткань служит верхней и нижней основой термоэлектрического генератора, оберегая неорганический материал в середине. Это революционный подход к конструкции. При этом мы смогли значительно уменьшить вес (примерно 0,13 г/см2), что является важным фактором для носимой электроники».

Новый термоэлектрический генератор может быть многократно изогнут.

Новый термоэлектрический генератор может быть многократно изогнут. После 120 сгибаний он по прежнему сохраняет высокую производительность. Допустимый радиус изгиба — 20 мм.

Для генератора исследователи разработали два вида желеподобной пасты, n-типа на основе теллурида висмута Bi2Te3 и p-типа на основе теллурида сурьмы Sb2Te3 и нанесли пасту на стеклоткань. Пропитав ячейки ткани, она образует плёнку термоэлектрического материала толщиной в несколько сотен микрон.

Плотность мощности нового гибкого термоэлектрического генератора в десятки раз выше, чем у известных аналогов. При размерах 10х10 см он способен вырабатывать электричество мощностью 40 мВт при разнице температуры окружающей среды и тела около 31oF (примерно 17oC).

Facepla.net по материалам Phys.org

Комментарии: