Носимая термоэлектрическая технология использует тонкие пленки для генерации электричества из тепла тела

Инженерный факультет Сеульского национального университета объявил, что исследовательская группа под руководством профессора Чонхуна Квака с кафедры электротехники и вычислительной техники, а также соавторы доктор Джухён Пак и доктор Сун Хон Ким, разработала гибкий и тонкий

«псевдопоперечный термоэлектрический генератор», способный вырабатывать электричество из тепла тела. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances. Термоэлектрические генераторы, преобразующие разницу температур в электричество, привлекают внимание как энергетическая технология нового поколения для носимой электроники, поскольку они могут

обеспечивать питание без батарей. В частности, тонкопленочные термоэлектрические генераторы легкие и гибкие, что позволяет удобно прикреплять их к коже или одежде. Однако такая тонкая структура также имеет свои ограничения. Термоэлектрическим генераторам для выработки электроэнергии необходима разница температур между горячей и холодной сторонами. Когда такое устройство прикрепляется к коже, тепло тела проходит непосредственно через тонкую пленку и рассеивается в окружающий воздух —

подобно тому, как тепло проходит через лист бумаги. В результате на устройстве образуется незначительная или вовсе отсутствующая разница температур, что затрудняет выработку электроэнергии. В предыдущих исследованиях предпринимались попытки решить эту проблему путем изгибания устройства или создания трехмерных столбчатых структур. Однако эти методы увеличивают

толщину и объем, сводя на нет преимущества тонких, гибких пленочных устройств. Перенаправление тепла с помощью двух субстратов Для решения этой проблемы команда профессора Квака предложила новый подход, который принципиально перенаправляет поток тепла. Им удалось успешно разработать « подложку с двойной теплопроводностью », внедрив теплопроводящие наночастицы меди только в выбранные области эластичной

силиконовой (PDMS) подложки, создав таким образом области с высокой и низкой теплопроводностью в пределах одной подложки. Когда термоэлектрические полупроводники размещаются на границе между этими областями, тепло от кожи не уходит вертикально, а вместо этого течет вбок вдоль области с высокой теплопроводностью. В результате на поверхности подложки образуются относительно теплые и холодные участки, создавая разницу температур, которая позволяет генерировать

электричество даже в тонкопленочной структуре. Благодаря такому подходу, данное исследование впервые демонстрирует возможность генерации электроэнергии даже в тонких пленках путем поддержания разницы температур с помощью новой структуры подложки, которая перенаправляет тепловой поток. Исследовательская группа назвала эту технологию « псевдопоперечным термоэлектрическим генератором », поскольку она структурно имитирует традиционный поперечный термоэлектрический эффект. Носимые

источники питания для будущих устройств Разработанный носимый термоэлектрический генератор способен преобразовывать тепло тела в электричество даже в совершенно плоском состоянии, без необходимости изгиба или структурной деформации. Он изготовлен с использованием процесса печати на основе чернил , что обеспечивает высокую гибкость. Кроме того, устройство обладает масштабируемостью, позволяя свободно проектировать и масштабировать его размер и форму,

подобно сборке модульных блоков. Ожидается, что эти особенности позволят широко использовать псевдопоперечный носимый термоэлектрический генератор в качестве автономной энергетической технологии для различных устройств, включая «умную» одежду, датчики мониторинга здоровья и носимую электронику. Профессор Квак заявил: «В этом

исследовании устраняются ограничения традиционных тонких носимых термоэлектрических генераторов за счет нового структурного подхода, контролирующего тепловой поток. Его значимость заключается, в частности, в представлении новой термоэлектрической платформы, способной

генерировать разницу температур, сохраняя при этом полностью плоскую структуру». «Эта технология обладает большим потенциалом для использования в качестве источника питания для широкого спектра носимых датчиков и электронных устройств, которые можно прикреплять к коже или одежде».

Сообщает android-robot.com

 

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

 

Поделиться новостью:

 

Топ Новости Недели

• Цифровой мост между странами и культурами: как смотреть русское телевидение онлайн в Германии, получать доступ к каналам в прямом эфире и сохранять связь с родным информационным и культурным пространством...
• От древнего символа победы к современному инструменту финансовой стабильности: инвестиционные монеты с Георгием Победоносцем как способ сохранения капитала, защиты от инфляции и участия в мировом рынке драгоценных металлов...
• Полная стратегия современного трудоустройства: почему создание ATS-совместимого резюме, его профессиональная проверка и разработка точного таргетированного резюме становятся главным инструментом получения работы в цифровую эпоху...
• Цифровая вселенная чтения: как электронные библиотеки превращают доступ к книгам в безграничный источник знаний, образования и интеллектуального развития...
• От фабрики до торговых точек: полное руководство по мебели оптом от производителя, включая выбор поставщика, производственные технологии, логистику, ассортимент, партнерские программы, маркетинг, современные тенденции и перспективы мебельного рынка...
• От мастерской до промышленного производства: полный анализ профессионального инструмента для сборки и производства корпусной мебели, его типов, технологий, методов использования, оптимизации процессов, повышения качества и современных тенденций мебельной ...
• От обновлений игр до глобальных чемпионатов: комплексный обзор новостей киберспорта и игровой индустрии, включая турниры, команды, стриминг, медиаплатформы, технологические инновации, аналитические тренды и будущее виртуальных соревнований...
• Как создать надежное и эстетичное укрытие для машины: полный и детальный разбор четырехскатного навеса для автомобиля, особенностей конструкции, этапов строительства, выбора материалов и современных решений для обустройства парковочного пространства...
• Когда производственный экран перестает работать: полный и глубокий разбор ремонта промышленных мониторов, диагностики дисплейных систем, обслуживания операторских панелей и будущего визуальных интерфейсов в промышленной автоматизации...
• Когда высокотехнологичное оборудование останавливается: подробное руководство по ремонту промышленной электроники, диагностике сложных систем управления, обслуживанию производственных линий и будущему индустриальной автоматизации...
• Цифровая бухгалтерия нового поколения: как электронная отчетность через интернет полностью меняет работу компаний и предпринимателей на любой системе налогообложения и превращает сложную бюрократию в удобный онлайн-процесс...
• Искандер Турсунов — эксперт по недвижимости Азербайджана и аналитик городского развития Баку...
• Почему оригинальная косметика OnlyBio Art & Natural становится выбором осознанных потребителей: глубокий разбор натуральных ингредиентов, экологичной философии бренда, эффективности ухода и будущего органической косметики...
• Почему оригинальная техника Apple — это не просто гаджеты: масштабный разбор преимуществ, экосистемы, надежности и влияния на современный цифровой мир...
• Аутсорсинг персонала как стратегический инструмент современного бизнеса: сущность, механизмы организации труда, преимущества для компаний и влияние на современный рынок занятости...
• Учебная практика как ключевой этап профессионального становления студентов: значение, структура, реальные задачи и влияние практического опыта на будущую карьеру и развитие образования...
• Практика как фундамент профессионального становления: почему учебная практика становится ключевым этапом подготовки современных студентов и будущих специалистов...
• Комплексные образовательные траектории и современные подходы к развитию компетенций в области систем менеджмента и стратегического общего управления организациями...
• Революция в офтальмологии и восстановлении зрения: глубокий разбор технологии лазерной коррекции LASIK, принципов работы процедуры, этапов операции, периода восстановления и современных альтернативных методов лечения...
• Комплексная архитектурная разработка частного жилья нового поколения: индивидуальное проектирование домов с уникальной планировкой, инженерными решениями, современными технологиями и гармонией пространства...