28 ноября, 2022
$ 60.48
62.88

Китайские ученые разработали устройство, которое преобразовывает тепло от кожи человека в электричество

  • (Обновлено 29-04-2021, 20:44)
Когда-нибудь температура от тела может обеспечить питанием носимые электронные устройства, такие как фитнес-трекеры.
© Pixabay

Добавить LIVE24.ru в избранное 

Полученные данные свидетельствуют о том, что когда-нибудь температура от тела может обеспечить питанием носимые электронные устройства, такие как фитнес-трекеры.

Устройство представляет собой термоэлектрический генератор (ТЭГ), который использует температурные градиенты для выработки энергии. В конструкции исследователи используют разницу между более высокой температурой тела и относительно более прохладной окружающей средой для выработки электричества.

«Это область с большим потенциалом», — говорит автор-корреспондент Цянь Чжан из Харбинского технологического института, Шэньчжэнь. «ТЭГ могут восстанавливать энергию, которая теряется в виде отработанного тепла, и, таким образом, улучшать коэффициент использования энергии».

В отличие от традиционных генераторов, которые используют энергию движения для производства энергии, термоэлектрические генераторы не имеют движущихся частей, что делает их практически необслуживаемыми. Эти генераторы устанавливаются на машинах, расположенных в отдаленных районах, и на бортовых космических датчиках для подачи энергии.

Чжан и ее коллеги много лет работали над созданием термоэлектрических генераторов. В связи с тем, что носимые устройства становятся все более популярными в последние годы, команда хотела изучить, смогут ли эти надежные генераторы заменить традиционные батареи в этих устройствах, включая фитнес-трекеры, умные часы и биосенсоры.

«Не стоит недооценивать разницу температур между нашим телом и окружающей средой — она ​​небольшая, но наш эксперимент показывает, что она все еще может генерировать энергию», — уверена ученый.

Обычные ТЭГ жесткие и выдерживают менее 200 случаев изгиба. Чтобы преодолеть это ограничение и сделать устройство более пригодным для носки, исследователи прикрепили основные электрические компоненты к эластичному и более липкому полиуретановому материалу. Испытания показали, что устройство выдержало не менее 10 000 повторных изгибов без значительных изменений в производительности.

Кроме того, коммерчески доступные ТЭГ в значительной степени зависят от редкометалльного висмута, который в природе не встречается в больших количествах. В новой конструкции он частично заменен материалом на основе магния, что может существенно снизить затраты при крупносерийном производстве.

Исследователи разработали прототип автономной электронной системы. Они подключили светодиод к полосе ТЭГ размером 11,43 см в длину и 2,79 см в ширину. Затем команда намотала ТЭГ-браслет на запястье человека, температура тела которого составила 33,83 °C в условиях окружающей среды. При разнице температур генератор собирал тепло, исходящее от кожи, и успешно обеспечивал светодиод электричеством.

«Наш прототип уже имеет хорошие характеристики», — говорит автор-корреспондент Фэн Цао из Харбинского технологического института в Шэньчжэне. «С правильным преобразователем напряжения система может питать электронику, такую ​​как умные часы и датчики пульса».

Забегая вперед, команда планирует и дальше улучшать конструкцию, чтобы устройство могло более эффективно поглощать тепло.

«Растет спрос на более экологичную энергию, и ТЭГ подходят как нельзя лучше, поскольку они могут превращать потраченное впустую тепло в электроэнергию», — говорит Цао. «В то время как, например, солнечная энергия может быть произведена только при наличии солнца, ТЭГ могут производить энергию во многих сценариях — пока существует разница температур».

Михаил Новиков
Михаил Новиков

  • Запись о регистрации СМИ:
    ЭЛ № ФС 77 - 74986 выдано Роскомнадзором 19.02.2019 г.
  • Запись о регистрации информационного агентства:
    ИА № ФС 77 - 74985 выдано Роскомнадзором 19.02.2019г.
  • Учредитель:
    ООО «ЛАЙВ24», ИНН 4632247680
  • Главный редактор:
    Новиков Михаил Владимирович
  • Адрес электронной почты редакции:
    info@live24.ru
  • Телефон редакции:
    +7 (4712) 55-10-24
В сетевом издании LIVE24 размещены материалы информационного агентства LIVE24.
Некоторые материалы содержат стоковые изображения от Depositphotos, Pixabay, АГН Москва
  • Возрастное ограничение:
    18+

В России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа»,«Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры»,«Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля», АУЕ. Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба», Meta Platforms Inc. (руководящая организация социальных сетей Instagram и Facebook).

Организации, СМИ и физические лица, признанные в России иностранными агентами: "Голос Америки" "Idel.Реалии" "Фактограф" "Север.Реалии" Общество с ограниченной ответственностью "Радио Свободная Европа/Радио Свобода" Чешское информационное агентство "MEDIUM-ORIENT" Пономарев Лев Александрович Савицкая Людмила Алексеевна Маркелов Сергей Евгеньевич Камалягин Денис Николаевич Апахончич Дарья Александровна «Medusa Project» Общество с ограниченной ответственностью «Первое антикоррупционное СМИ» «VTimes.io» Баданин Роман Сергеевич Гликин Максим Александрович Маняхин Петр Борисович Ярош Юлия Петровна Чуракова Ольга Владимировна Железнова Мария Михайловна Лукьянова Юлия Сергеевна Маетная Елизавета Витальевна «The Insider» Рубин Михаил Аркадьевич Гройсман Софья Романовна Рождественский Илья Дмитриевич Апухтина Юлия Владимировна Постернак Алексей Евгеньевич Общество с ограниченной ответственностью Телеканал Дождь Петров Степан Юрьевич Юридическое лицо Istories fonds Шмагун Олеся Валентиновна Мароховская Алеся Алексеевна Долинина Ирина Николаевна Шлейнов Роман Юрьевич Анин Роман Александрович Великовский Дмитрий Александрович Общество с ограниченной ответственностью «Альтаир 2021» Общество с ограниченной ответственностью «Ромашки монолит» Общество с ограниченной ответственностью «Главный редактор 2021» Общество с ограниченной ответственностью «Вега 2021» Общество с ограниченной ответственностью «Важные иноагенты» Каткова Вероника Вячеславовна Карезина Инна Павловна Кузьмина Людмила Гавриловна Костылева Полина Владимировна Лютов Александр Иванович Жилкин Владимир Владимирович Жилинский Владимир Александрович Тихонов Михаил Сергеевич Пискунов Сергей Евгеньевич Ковин Виталий Сергеевич Кильтау Екатерина Викторовна Любарев Аркадий Ефимович Гурман Юрий Альбертович Грезев Александр Викторович Важенков Артем Валерьевич Иванова София Юрьевна Пигалкин Илья Валерьевич Петров Алексей Викторович Егоров Владимир Владимирович Гусев Андрей Юрьевич Смирнов Сергей Сергеевич Верзилов Петр Юрьевич Общество с ограниченной ответственностью «ЗП» Общество с ограниченной ответственностью «Зона права» Общество с ограниченной ответственностью «ЖУРНАЛИСТ-ИНОСТРАННЫЙ АГЕНТ» Вольтская Татьяна Анатольевна Клепиковская Екатерина Дмитриевна Сотников Даниил Владимирович Захаров Андрей Вячеславович Симонов Евгений Алексеевич Сурначева Елизавета Дмитриевна Соловьева Елена Анатольевна Арапова Галина Юрьевна Перл Роман Александрович Общество с ограниченной ответственностью «МЕМО» Американская компания «Mason G.E.S. Anonymous Foundation» (США) Компания «Stichting Bellingcat» Автономная некоммерческая организация по защите прав человека и информированию населения «Якутия – Наше Мнение» Общество с ограниченной ответственностью «Москоу диджитал медиа» Акционерное общество «РС-Балт», Левада-Центр