Сбор энергии — область, объединяющая разнообразные технологии, основанные на улавливании небольшого количества энергии, которая обычно теряется в виде тепла, света, звука, вибрации или движения. Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) преобразуют тепловую энергию (например, солнечную и геотермальную) в электричество. В последнее время в центре внимания исследователей оказались носимые термоэлектрические генераторы, использующие разность температур между человеческим телом и окружающей средой. Однако подобная разница температур лежит в диапазоне от 1,5 до 4,1° C, что слишком мало для полноценного развития технологии.
Исследователи UNIST решили проблему слишком низкой разницы температур путем нанесения поглотителя солнечной энергии на полиимидную подложку. Солнечный поглотитель представляет собой пятипериодную сверхрешетку из титана и фторида магния (Ti / MgF2), структура и толщина каждого слоя которой разработаны для оптимального поглощения света. Поглотители толщиной менее микрона комбинированы с гибкими основаниями термогенератора на основе теллурида висмута (BiTe). Основания изготовлены путем дисперсионной печати.
В итоге в системе достигается разница температур до 20,9° C, что является самым высоким значением среди существующих сегодня носимых ТЭГ. Созданное по новой технологии устройство, состоящее из 10 пар оснований, имеет напряжение разомкнутой цепи 55,15 мВ и выходную мощность 4,44 мкВт при воздействии солнечного света. По мнению исследователей, их носимый солнечный термоэлектрический генератор подойдет для портативных электронных приборов и даст импульс дальнейшему росту эффективности подобных устройств за счет повышения разности температур.
«В 2021 году крупнейшие нефтяные компании объявят о своем банкротстве»
Мнения
Эксперты предрекают разнообразной носимой электронике широкие перспективы. Согласно прогнозу специалистов из Стэнфорда, человек будущего будет настолько связан с носимыми и вживленными электронными устройствами, что они станут новым полноценным органом чувств.