Ez az új, rugalmas, viselhető eszköz a test hőjét alakítja energiává
Egy amerikai-török együttműködésnek és a Metának köszönhetően született nyújtható, viselhető eszköz, ami a környezetéből, például a viselője testhőjéből is képes energiát nyerni. Már most olyan hatékony, hogy szenzorokat és LED-eket biztosan tud folyamatosan működtetni.
A Washingtoni Egyetem mérnökei mutatták be a forradalmi fejlesztést, ami kisebb teljesítményű eszközök, így például LED fényforrások vagy érzékelők működtetésére képes, csupán azáltal, hogy a testhőt energiává alakítja. Az Advanced Materials tudományos folyóiratban publikált tanulmány szerint a prototípus olyan merev termoelektromos félvezetőkből áll, amelyeket folyékony fémes összeköttetések tartanak rugalmasan. A külső rétegekbe ágyazott folyékony fémcseppek javítják a hőátadást a félvezetők felé, miközben megőrzik a szerkezet rugalmasságát. A félvezetőket alacsony hővezető képességű, 3D-nyomtatott kompozit anyagok veszik körül, amelyek elősegítik az energiahatékony átalakítást és csökkentik a súlyt.
„Régi álmom volt. Amikor ezt az eszközt a bőrödre helyezed, a test hőjét felhasználva, közvetlenül táplál egy LED-et, ami azonnal világítani kezd. Ez korábban nem volt lehetséges – demonstrálta Mohammad Malakooti, a Washingtoni Egyetem gépészmérnöki tanszékének adjunktusa. – El tudjuk képzelni, hogy ezeket az eszközöket meleg elektronikus eszközökre helyezzük, és az így keletkező felesleges hőt felhasználjuk szenzorok meghajtására.”
Nem csak a test, hanem az adatközpontok hője is újrahasznosítható
A kutatók (Malakooti mellett Halil Tetik, a török Izmiri Műszaki Egyetem adjunktusa, aki posztdoktori kutatásként vett részt a projektben) a jelenlegi prototípust a nulláról építették fel. Először csak szimulációkat végeztek el, hogy meghatározzák a legjobb anyagkombinációt, majd a kereskedelmi forgalomból beszerzett félvezetők kivételével minden alkatrészt a laboratóriumukban hoztak létre. Az eszköz a termoelektromos tulajdonságai miatt egyébként nemcsak a testhőből képes energiát nyerni, hiszen például adatközpontokban is felhasználható a hő újrahasznosítására, ami óriási mértékben növeli a lehetséges felhasználási területeit.
„Az adatközpontok szerverei és számítógépes berendezései jelentős mennyiségű áramot fogyasztanak, és hőt termelnek, így a lehűtésükhöz további áram szükséges. A mi eszközeink viszont képesek ezt a hőt befogni és újrahasznosítani, hogy például hőmérséklet- és páratartalom-érzékelőket lássanak el energiával.
Ez fenntarthatóbb megoldás, mivel egy önálló rendszert hoz létre, amely csökkenti az energiafogyasztást, miközben folyamatosan figyelemmel kíséri a környezeti feltételeket. Ráadásul nincs szükség karbantartásra, akkucserére vagy új kábelekre.”
A viselhető eszközök energiaellátása mellett tehát a globális kommunikációban is komoly eredményekkel kecsegtető kutatás harmadik szerzője Youngshang Han, a Washingtoni Egyetem gépészmérnöki doktorandusz hallgatója. Malakooti és Han a Washingtoni Egyetem Nanomérnöki Rendszerek Intézetének tagjai, míg a kutatást az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapítványán kívül olyan globális cégek támogatták, mint például a Boeing és a Facebook-Instagram-WhatsApp közösségi média platformokat birtokló Meta. Utóbbi horrorisztikus költségeket fordít egyre nagyobb kiterjedésű és egyre több energiát felemésztő adatközpontokra, amelyekben nyilván mihamarabb szeretné bevezetni a hőt újrahasznosítani képes eszközöket.
Főoldali kép: Washingtoni Egyetem
