Lidské tělo se stává baterií s nositelným zařízením

Nově vyvinuté nositelné zařízení umožňuje lidskému tělu fungovat jako baterie využívající energii z tělesného tepla. Nízkonákladové, stretchové zařízení vyvinuté výzkumníky na University of Colorado Boulder lze nosit jako prsten nebo náramek. Používáním termoelektrických generátorů se vnitřní teplota těla převádí na elektrickou energii.

Výzkum byl zveřejněn v Science Advances.

Jianliang Xiao je hlavní autor výzkumné práce a asociativní profesor na katedře mechanického inženýrství Paul M. Rady na CU Boulder.

“V budoucnu chceme být schopni napájet vaše nositelné elektronické zařízení bez nutnosti включovat baterii,” řekl Xiao.

Spoluautory článku byli různí výzkumníci z Čínského Harbinova institutu technologie, jihovýchodní univerzity, Če-ťiangské univerzity, Tong-ťi univerzity a Hu-čungské univerzity vědy a technologie.

Nositelná zařízení generují kolem 1 voltu energie na čtvereční centimetr kůže, což je méně napětí na jednotku plochy než většina stávajících baterií. A přesto generují dostatečnou energii pro elektronická zařízení, jako jsou hodinky. Díky tomu, že zařízení je plně recyklovatelné a stretchové, může se samo uzdravit, když je poškozeno.

“Kdykoli použijete baterii, vyčerpáváte ji a nakonec ji budete muset vyměnit,” řekl Xiao. “Hezká věc na našem termoelektrickém zařízení je, že ho můžete nosit a poskytuje vám stálou energii.”

https://www.youtube.com/watch?v=hexScHvEFwQ&feature=emb_logo

Zařízení

Základna nositelného zařízení je vyrobena z polyimínu, který je zodpovědný za jeho stretchovost. Řada tenkých termoelektrických čipů je vložena do základny, všechny spojené s kapalným kovovým drátem.

“Náš design činí celý systém stretchovým bez zavedení přílišného napětí do termoelektrického materiálu, který může být opravdu křehký,” řekl Xiao.

“Termoelektrické generátory jsou v blízkém kontaktu s lidským tělem a mohou využít teplo, které by jinak bylo rozptýleno do prostředí,” pokračoval.

Přidáním dalších bloků generátorů lze zvýšit energii.

“Co mohu udělat, je spojit tyto menší jednotky, abych získal větší jednotku,” řekl. “Je to jako sestavení mnoha malých Lego dílů, aby se vytvořila velká struktura. Poskytuje vám mnoho možností pro přizpůsobení.”

Podle výpočtů týmu by rychlá chůze s nositelným zařízením typu sportovní náramkové hodiny mohla vygenerovat kolem 5 voltů elektrické energie. Zařízení týmu je také extrémně odolné, se dvěma poškozenými konci, které lze během několika minut opět spojit. Po použití zařízení lze umístit do speciálního roztoku, který odděluje elektronické součástky, zatímco rozkládá polyimínovou základnu, což z něj dělá vše znovu použitelné.

“Snažíme se udělat naše zařízení co nejlevnější a spolehlivější, zatímco máme co nejblíže k nule dopad na životní prostředí,” řekl Xiao.

Xiao věří, že zařízení by mohlo být na trhu za pět až deset let.