Новый полимер превращает тепло тела в электричество
Эта разработка открывает новые горизонты для медицинских датчиков и умной одежды будущего.
Группа исследователей из Пекинского университета представила революционный эластичный материал, способный преобразовывать тепло кожи в электричество. Как сообщает НИА «Экология», в основе разработки лежит резиноподобный полимер, который может обеспечить бесперебойное питание для носимых устройств, избавив от необходимости использовать громоздкие аккумуляторы или регулярно искать розетку для подзарядки.
Принцип работы материала основан на явлении термоэлектричества — он генерирует электрический ток благодаря разнице температур между кожей человека (36,6 °C) и окружающим воздухом (примерно 20–30 °C). Считается, что чем значительнее эта разница, тем больше электрического потенциала можно получить.
Ключевым прорывом стало сочетание резиноподобной эластичности и высокой эффективности термоэлектрического преобразования. Материал способен возвращать свою первоначальную форму даже после растяжения до 150% от исходной длины, а также выдерживать экстремальные деформации — до 850%.
Для улучшения проводимости были использованы специальные добавки-допанты, в том числе N-DMBI, которые значительно повысили эффективность электрической передачи
Новая разработка относится к классу термоэлектрических эластомеров n-типа — материалов, способных проводить электроны и сохранять проводимость даже при серьёзной механической деформации. До сих пор учёным не удавалось создать эластомер, который сочетал бы в себе одновременно надёжную проводимость и высокую растяжимость.
Исследователи отмечают, что полученный материал может найти применение далеко за пределами обычных носимых гаджетов. Его можно использовать в медицинских мониторах, которые фиксируются на коже, в имплантируемой электронике для её автономной работы, а также в умной одежде, способной самостоятельно вырабатывать энергию и контролировать температуру пользователя.
Один из авторов работы выразил мысль, что в теории материал способен генерировать энергию беспрерывно, пока только остаётся невредимым и сохранён контакт с кожей