В рамках экспериментальной проверки концепции инженеры университета Северной Каролины разработали гибкий источник термоэлектрической энергии, способный конкурировать по эффективности с существующей носимой электроникой, используя при этом только тепло тела в качестве источника питания.
Носимые устройства все активнее используются для отслеживания различных экологических и медицинских параметров. Но гибкая электроника значительно уступает по эффективности и другим характеристикам жестким аналогам, превосходящим их по способности преобразовывать тепло тела в полезную энергию.
«Мы хотели решить эту проблему, — объяснил профессор Мехмет Озтюрк, ответственный автор работы. – Жесткие устройства – не самый лучший выбор при ряде факторов. Гибкая электроника лучше контактирует с кожей и отличается большей эргономичностью».
Вместе с коллегами специалист рассмотрел термоэлектрические материалы из жестких устройств, которые можно было бы внедрить в гибкое оборудование. Одной из основных сложностей было соединение элементов. Исследователи использовали для этих целей нетоксичный сплав галлия и индия (EGaIn). Материал был выбран благодаря низкому электрическому сопротивлению, обеспечивающему большую мощность.
«Жидкий металл также добавляет функцию самовосстановления. При разрыве контакта он вновь создает связь, чего не могут жесткие устройства», — сказал профессор Озтюрк.
На следующих этапах авторы планируют улучшить эффективность гибких изделий, применяя материалы и технологии, помогающие избавиться от паразитного сопротивления.
Исследование описано в Applied Energy.