Ученые из Пекинского университета создали термоэлектрическую резину, способную превращать тепло человеческого тела в электричество. Это первая в мире разработка подобного типа, сообщает South China Morning Post.
До сих пор высокоэффективные термоэлектрические материалы делились на два класса: твердые неорганические соединения, лишенные гибкости, и мягкие органические полимеры, которые плохо переносили растяжение. Китайским исследователям удалось объединить эти достоинства, и в результате появился эластичный материал, который можно растягивать, сгибать и носить на коже, при этом он стабильно вырабатывает электричество.
Принцип его работы основан на разнице температур: тело человека поддерживает около 37 °C, а температура воздуха обычно колеблется в пределах 20−30 °C. Такой перепад достаточно велик, чтобы преобразовать тепло в энергию. Аналогичные механизмы давно применяются, например, в космических зондаx, где радиоизотопные генераторы обеспечивают питание в отсутствие солнечного света.
Ключевая особенность новой «резины» — сеть нановолокон внутри материала. Она обеспечивает электропроводность и позволяет растягивать образец более чем на 850% от исходной длины. После растяжения на 150% он восстанавливал свыше 90% своей формы — показатели, сравнимые с натуральным каучуком. Добавление специальных легирующих агентов повысило термоэлектрические свойства до уровня лучших неорганических материалов.
При использовании такого материала умные часы и фитнес-браслеты смогут работать без подзарядки, используя лишь тепло владельца. В медицине он позволит создавать компактные датчики для длительного мониторинга сердца и дыхания, избавляя пациентов от громоздких батарей. В будущем возможны и более масштабные решения — от одежды, способной заряжать смартфон, до систем энергоснабжения в отдаленных районах.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как антенна будущего гнется, тянется и работает как сенсор.
