Термоэлектрическое кольцо является продолжением более ранних исследований группы инженеров-механиков Калифорнийского университета, которые в 2018 продемонстрировали тип электронной кожи, которая может сгибаться, скручиваться и в целом соответствовать реальной коже своего владельца. Кожа, снабженная датчиками, была разработана для работы в качестве незаметного носимого компьютера, но, пожалуй, самой крутой ее функцией было то, что она могла восстанавливаться при случайном нарушении структуры.
Термоэлектрическое кольцо генерирует ток и чинит себя за счет организма владельца
Термоэлектрические системы основаны на технологии, которая использует разницу температур для выработки электроэнергии. Мы уже видели, как этот подход может быть применен к самому маленькому в мире холодильнику, кастрюлям, от которых питаются смартфоны, и даже термоэлектрической краске. Новый пример ученых из Университета Колорадо (UC) предоставляет собой простое кольцо, которое собирает энергию из человеческого тела и даже может восстанавливать себя при повреждении.
Ученые разработали крошечную систему, которая вырабатывает электричество за счет разницы между температурой тела владельца и окружающим воздухом
Это стало возможным благодаря структуре электронной оболочки, которая состояла из специального полимера под названием полиимин, легированного наночастицами серебра. Она формировала устойчивые химические связи, которые могла восстанавливаться в случае разрыва. Этот атрибут также является ключевой особенностью новейшего устройства команды, но, в отличие от электронной кожи, термоэлектрическое кольцо не нужно подключать к внешнему источнику питания.
Вместо этого он «превращает в батарею само тело владельца», улавливая разницу между естественным теплом тела пользователя и окружающим воздухом, а затем используя термоэлектрические генераторы для преобразования этого тепла в электричество. Они состоят из крошечных термоэлектрических чипов, установленных на полииминовой основе, соединенных с помощью проволок из жидкого металла. Это устройство может генерировать один вольт на каждый квадратный сантиметр кожи, которую оно покрывает, что, по словам исследователей, достаточно для питания электроники, такой как часы и фитнес-трекеры.
Команда разработчиков уверяет, что для удобства наборы таких генераторов можно просто объединить для увеличения выходной мощности в процессе, аналогичном сборке частей Lego. Ученые подсчитали, что версия, увеличенная до размера браслета, может генерировать около 5 вольт. Кроме того, устройство полностью пригодно для вторичной переработки, все его компоненты могут быть растворены или отделены для повторного использования путем погружения в специальный раствор.