В Сеуле создали плоский генератор, питающий носимые устройства теплом тела

Инженеры Сеульского национального университета под руководством профессора Чонхуна Квака разработали тонкий гибкий термоэлектрический генератор, способный преобразовывать тепло человеческого тела в электричество без использования объёмных конструкций. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

Главная техническая находка группы — подложка с двойной теплопроводностью. Исследователи встроили наночастицы меди в отдельные участки эластичной силиконовой основы, сформировав внутри одного слоя зоны с различными тепловыми характеристиками. Тепло от кожи распространяется горизонтально по медным участкам, а не уходит вертикально сквозь устройство. Между зонами с разной проводимостью возникает перепад температур, достаточный для генерации электричества термоэлектрическими элементами.

До этого плоские термоэлектрические генераторы не могли эффективно работать на коже: тепло быстро рассеивалось в воздух, и температурный контраст исчезал. Предыдущие попытки решить проблему сводились к созданию трёхмерных и изогнутых конструкций, которые увеличивали толщину устройства и снижали комфорт при ношении.

Разработанный генератор изготавливается методом печати специальными чернилами, что позволяет масштабировать производство и варьировать размеры и конфигурацию элементов. Устройство сохраняет полностью плоскую форму при эксплуатации и не деформируется.

По словам Квака, технология рассчитана на питание носимых датчиков и электронных компонентов, размещаемых на коже или одежде. В исследовании также участвовали доктор Джухён Пак, продолжающий работу в Лёвенском католическом университете, и доктор Сон Хон Ким из Сеульского университета. Проект поддержан Корейским национальным фондом исследований.