Ученые из Вашингтонского университета разработали гибкий электронный прототип, который собирает энергию от тепла тела и превращает ее в электричество, которое может питать небольшие электронные устройства, такие как батареи, датчики или светодиоды. Это устройство довольно прочное: оно работало даже после того, как его прокололи несколько раз и растянули аж 2000 раз, сообщает TechXplore.
Традиционно приборы, преобразующие тепловую энергию в электрическую, жесткие и хрупкие. Однако ученым удалось с нуля разработать гибкое и мягкое устройство, способное повторять контуры человеческого тела. Исследователи сначала смоделировали его, а затем создали почти все компоненты в лаборатории.
Устройство имеет три основных слоя. В центре находятся жесткие термоэлектрические полупроводники, которые преобразуют тепло в электричество. Полупроводники окружены 3D-печатными композитами с низкой теплопроводностью. Это повышает эффективность преобразования энергии и снижает вес прибора.
Полупроводники соединены печатными проводниками из жидкого металла, обеспечивающими растяжимость, проводимость и самовосстановление. Жидкие металлические капли, встроенные в наружные слои, улучшают теплоотвод и сохраняют гибкость устройства.
Эта технология может применяться не только в носимой электронике. Одна из перспективных областей применения — центры обработки данных. Серверы и другое оборудование в таких центрах сильно нагреваются, что требует больших затрат энергии на охлаждение. Разработанные устройства могут улавливать это тепло и преобразовывать его в электричество для питания различных датчиков, например, температуры и влажности.
Устройство ученых также работают в обратном направлении: при подаче электроэнергии оно нагревает или охлаждает поверхности. Это пригодится для виртуальной реальности: технология может создавать ощущение тепла или холода на коже, что повысит комфорт использования VR-систем.
Но пока ученые сосредоточены на разработке долговечных и удобных носимых устройств, которые предоставляют обратную связь о температуре.
Между тем, на выставке IFA 2024 представили зарядки для смартфона со встроенным вентилятором.
