Китайцы представили прочный носимый термоэлектрик — Naked Science
29.08.2016
Редакция

Китайцы представили прочный носимый термоэлектрик

Китайские ученые разработали новый носимый термоэлектрический материал, который может преобразовывать тепло человеческого тела в электричество. Результаты исследования представлены в журнале Angewandte Chemie.

stretched-circuit-large
©Wikipedia

В основу системы лег эффект Зеебека, или термоэлектрический эффект. Он заключается в возникновении термоэлектродвижущей (ЭДС) силы в замкнутой цепи из разнородных проводников, контакты которых находятся в разных температурных условиях. Одним из применений такого эффекта является преобразование энергии тепла от кожи в электричество. Трудность в данном случае заключается в небольшой разнице между средней температурой кожи (32 градуса по Цельсию) и окружающей среды. Помимо низкой мощности, полупроводники, основанные на механизме такого преобразования, также являются дорогими и хрупкими.

 

В новом исследовании ученые использовали вместо полупроводников электролитические гели с положительными и отрицательными коэффициентами термо-ЭДС. Они соответствовали полупроводникам n- и p-типа. Электролитические гели размещались между двумя типами термоэлементов из двух небольших металлических пластин каждый. Термоэлементы включали в себя различные окислительно-восстановительные (редокс-) пары: ионов Fe2+/Fe3+ и комплексных ионов [Fe(CN)6]3?/[Fe(CN)6]4?. В результате в термоэлементах первого типа на холодном конце появлялся отрицательный потенциал, в термоэлементах второго — положительный.

 

Термоэлементы располагались на металлических пластинах, выполняющих роль электродов, друг за другом, тогда как сами пластины послойно чередовались. Затем система интегрировалась с перчаткой. При сжатии ладони в кулак между нижележащими и вышележащими пластинами возникала нужная разница температур. Это создавало электрическое напряжение между соседними термоэлементами, оно суммировалось и росло. При температуре воздуха 5 градусов по Цельсию ученым удалось генерировать таким образом потенциал в 0,7 вольт и мощность в 0,3 микроватт. Максимальный уровень потенциала приближался к 1 вольту.

 

По словам авторов, такой подход позволяет реализовать на его основе носимые источники питания, в частности для датчиков в «умной» одежде или аккумулятора для смартфона. В ближайшее время исследователи намерены оптимизировать технологию, повысив мощность материала даже при незначительной разнице температур.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
11 часов назад
Мария Азарова

Канадские ученые выяснили, что у больных с коронавирусом значительно повышен уровень белка галектина-9 в плазме крови. Они также обнаружили корреляцию между концентрациями Gal-9 и провоспалительными цитокинами, высвобождение которых приводит к цитокиновому шторму.

Вчера, 17:14
Василий Парфенов

Австралийский математик отправился в путешествие через полмира, чтобы найти и рассмотреть поближе глиняную табличку возрастом почти четыре тысячи лет. Такой труд оказался ненапрасным: он подтвердил подозрения, обнаружив в ней пример самого древнего использования прикладной геометрии. Кроме того, изучение этого вавилонского артефакта помогло прояснить назначение другого, ненамного более молодого образчика древней культуры.

11 часов назад
Илья Ведмеденко

Уже в 2024 году Россия может полностью прекратить эксплуатацию межконтинентальной баллистической ракеты «Тополь». Ее место займет «Ярс».

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

3 августа
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: