Επαναστατικό λαστιχάκι παράγει ρεύμα από τη θερμότητα του σώματος - Οι απίστευτες εφαρμογές
Ρούχα και συσκευές που φορτίζουν μόνα τους χάρη σε νέο θερμοηλεκτρικό λάστιχο από το Πανεπιστήμιο του Πεκίνου.
Ένα ελαστικό υλικό που θυμίζει λαστιχάκι και έχει τη δυνατότητα να μετατρέπει τη θερμότητα του σώματος σε ηλεκτρική ενέργεια ανέπτυξαν ερευνητές του Πανεπιστημίου του Πεκίνου. Η καινοτομία αυτή ανοίγει τον δρόμο για φορητές συσκευές που θα μπορούν να λειτουργούν χωρίς συχνές φορτίσεις ή ογκώδεις μπαταρίες, καθιστώντας τα wearables πιο αυτόνομα και πρακτικά για καθημερινή χρήση. Η βασική ιδέα στηρίζεται στην αξιοποίηση της θερμοκρασιακής διαφοράς ανάμεσα στο ανθρώπινο σώμα και το περιβάλλον.
Η θερμοκρασιακή διαφορά ως πηγή ενέργειας
Όπως αναφέρεται στο Interesting Engineering, η θερμοκρασία του ανθρώπινου οργανισμού παραμένει σχετικά σταθερή στους 37 βαθμούς Κελσίου, ενώ ο αέρας γύρω μας κυμαίνεται συνήθως μεταξύ 20 και 30 βαθμών. Αυτή η διαφορά αρκεί για να παραχθεί ηλεκτρική ενέργεια, αρκεί να αξιοποιηθεί από το κατάλληλο υλικό. Μέχρι σήμερα, τα περισσότερα θερμοηλεκτρικά υλικά ήταν είτε υπερβολικά άκαμπτα είτε έχαναν την απόδοσή τους όταν τεντώνονταν, γεγονός που περιόριζε την πρακτική τους εφαρμογή.
Η τεχνολογία πίσω από το θερμοηλεκτρικό λάστιχο
Η κινεζική ομάδα κατάφερε να συνδυάσει δύο χαρακτηριστικά που έλειπαν μέχρι τώρα: την ελαστικότητα και την υψηλή θερμοηλεκτρική απόδοση. Το νέο υλικό μπορεί να τεντωθεί έως και 8,5 φορές το αρχικό του μήκος και να επανέλθει σχεδόν πλήρως, με ιδιότητες παρόμοιες με αυτές του φυσικού καουτσούκ. Παράλληλα, χάρη σε ειδικές προσθήκες που βελτιώνουν τη δομή του, καταφέρνει να παράγει ηλεκτρική ενέργεια με αποτελεσματικότητα που συγκρίνεται με τα κλασικά ανόργανα θερμοηλεκτρικά υλικά.
Η καινοτομία αυτή βασίζεται σε ένα πλέγμα νανοϊνών που επιτρέπει στο υλικό να είναι ταυτόχρονα αγώγιμο και ανθεκτικό στις μηχανικές καταπονήσεις. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η ιδέα του «θερμοηλεκτρικού λάστιχου» μπορεί να αλλάξει τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε την ενέργεια σε φορητές εφαρμογές. Το υλικό, όσο παραμένει άθικτο, μπορεί θεωρητικά να παρέχει αδιάκοπη τροφοδοσία.
Η πληθώρα των μελλοντικών εφαρμογών
Η πρακτική αξία της ανακάλυψης δεν περιορίζεται μόνο σε έξυπνα ρολόγια ή βραχιόλια που φορτίζουν μόνα τους. Οι ερευνητές εξετάζουν σενάρια όπου το νέο ελαστικό υλικό θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε ρούχα, επιτρέποντας την αυτόματη φόρτιση κινητών τηλεφώνων μέσα από τη θερμότητα του σώματος. Ένα τέτοιο ρούχο θα μπορούσε ταυτόχρονα να ρυθμίζει τη θερμοκρασία, μεταφέροντας την πλεονάζουσα θερμότητα προς τα έξω μέσω ημιαγώγιμων ινών.
Στον ιατρικό τομέα, οι προοπτικές είναι εξίσου σημαντικές. Συσκευές που παρακολουθούν ζωτικά σημεία ασθενών με καρδιαγγειακά προβλήματα χρειάζονται σήμερα μεγάλες μπαταρίες για να λειτουργούν μέρες ολόκληρες. Η αντικατάστασή τους με αισθητήρες που τροφοδοτούνται απευθείας από τη θερμότητα του σώματος θα μπορούσε να μειώσει το βάρος, να αυξήσει την άνεση και να βελτιώσει την αξιοπιστία των μετρήσεων.
Η ανάπτυξη αυτού του νέου τύπου θερμοηλεκτρικού υλικού δείχνει πως η ενέργεια που εκπέμπει το ανθρώπινο σώμα, μέχρι τώρα ανεκμετάλλευτη, μπορεί να αποτελέσει αξιόπιστη πηγή ισχύος. Αν οι εφαρμογές επεκταθούν σε βιομηχανικό επίπεδο, ίσως στο μέλλον να δούμε ρούχα, συσκευές και αισθητήρες που θα λειτουργούν αδιάκοπα, αξιοποιώντας απλώς τη θερμότητα που εκπέμπουμε καθημερινά.
