Baterkou pre chytré hodinky sa staneš ty. Nová technológia dokáže premeniť tvoju kožu na malú „elektráreň“
Vedci ukázali technológiu, ktorá má potenciál odstrániť batérie z nositeľných zariadení. Energiu im budeš dodávať priamo ty.
Výskumný tím z QUT (qut.edu.au) vyvinul ultra-tenký flexibilný film, ktorý môže napájať nositeľné zariadenia z telesného tepla. Táto technológia by mohla nahradiť tradičné batérie, ako sú napríklad lítium-iónové batérie, a zefektívniť chod elektronických zariadení.
Priekopnícka technológia „z tela do techniky“
Vedci z Queenslandskej technologickej univerzity (QUT), pod vedením profesora Zhi-Ganga Chena, oznámili zásadný objav v oblasti flexibilných termoelektrických zariadení. Tieto zariadenia dokážu premieňať rozdiel teplôt medzi ľudským telom a okolím na elektrickú energiu. Výsledky štúdie boli publikované v prestížnom časopise Science.
Profesor Chen zdôraznil, že táto inovácia rieši dôležitý problém v oblasti udržateľnej energie pre nositeľnú elektroniku (ako sú napríklad chytré hodinky, fitness náramky alebo senzory) a zároveň otvára dvere k efektívnejšiemu chladeniu čipov v zariadeniach a to tým, že by odvádzalo teplo a zároveň ho premieňal na elektrickú energiu. To by zvýšilo efektivitu zariadení a predĺžilo ich životnosť.
Ako funguje ultra-tenký flexibilný film?
Flexibilné termoelektrické zariadenia môžu byť pohodlne nosené na pokožke, kde efektívne menia telesné teplo na elektrickú energiu. Technológia ma hlavne potenciál v oblasti zdravotníctva a spotrebnej elektroniky. Zariadenia poháňané telesným teplom môžu byť nenahraditeľné pri monitorovaní vitálnych funkcií či dlhodobom sledovaní pacientov bez potreby výmeny batérií. Okrem medicínskeho využitia môže byť táto technológia kľúčom k ekologickejším riešeniam v elektronike. Menšia závislosť na tradičných zdrojoch energie pomôžu znížiť odpad a zaťaženie životného prostredia,
Doterajší vývoj flexibilných termoelektrických zariadení čelil výzvam, ako je obmedzená flexibilita, vysoké výrobné náklady a zložitý proces výroby. Väčšina výskumov sa zameriavala na materiály na báze teluridu bizmutu, ktorý efektívne premieňa teplo na elektrickú energiu a je ideálny pre nízkoenergetické aplikácie. V tomto projekte tím predstavil inovatívnu technológiu využívajúcu nanokryštály, ktoré vytvárajú konzistentnú vrstvu teluridu bizmutu. Tento prístup zvyšuje efektivitu, flexibilitu a znižuje náklady na výrobu.
Neprehliadni
Inovatívny výrobný proces
Profesor Chen vysvetlil, že vedci použili techniku solvotermálnej syntézy – proces, pri ktorom sa nanokryštály formujú v rozpúšťadle za vysokého tlaku a teploty. Tento proces bol kombinovaný so sieťotlačou a sintrovaním. Sieťotlač umožňuje veľkoplošnú produkciu filmov, zatiaľ čo sintrovanie zahrieva materiál takmer na bod tavenia, aby sa častice spojili (pozn. ide o proces spracovania materiálov, pri ktorom sa drobné práškové častice spoja dohromady a vytvoria pevný, homogénny materiál bez úplného roztavenia).
Výsledkom je tlačiteľný film o veľkosti A4 s rekordnou termoelektrickou výkonnosťou a výnimočnou flexibilitou.
„Náš film je jedným z najlepších flexibilných termoelektrických materiálov dostupných na trhu,“ dodal profesor Chen.
Prvý autor štúdie, Wenyi Chen, uviedol, že ich technológia je prispôsobiteľná aj pre iné materiály, napríklad strieborný selenid, ktorý je lacnejší a udržateľnejší než tradičné materiály.
„Táto flexibilita materiálov otvára nové možnosti pre pokrok v oblasti termoelektrických technológií,“ doplnil Chen.
Komentáre