Информационный телеканал
Алтайского края
Катунь 24
25 июля 2019 / 15:51

Российские учёные разработали материал, который позволяет заряжать гаджеты от человеческого тела

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами разработали первый в мире термоэлектрический материал с упорядоченно расположенными нанотрубками. В перспективе это может позволить заряжать часы или телефон от тепла нашего тела, сообщает naked-science.ru.

Исследователи НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Технологического университета Лулело (Швеция) и Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) разработали первый в мире термоэлектрический материал с упорядоченно расположенными нанотрубками.

Благодаря полимерной природе, он гибок, а добавка из нанотрубок в несколько раз повышает его электропроводность. В перспективе такой материал можно будет применять для зарядки мобильных устройств без дополнительного источника питания: один такой браслет или чехол позволил бы заряжать часы или телефон прямо от тепла человеческого тела. Статья о разработке опубликована в журнале Advanced Functional Materials.

Термоэлектрические материалы – химические соединения или сплавы металлов, которые способны конвертировать тепло в электроэнергию из-за разницы температуры в местах присоединения к пластине проводников. Этот эффект был открыт еще в 1821 году немецким физиком Томасом Зеебеком.

Долгое время в качестве материалов для термогенераторов использовались различные сплавы. Однако они дают не очень большой КПД – порядка 10%. К тому же, для максимальной эффективности нагрев пластины должен быть порядка нескольких сотен градусов.

В последние годы ученые начали искать альтернативу термоэлектрикам на основе сплавов – и нашли ее в полимерных материалах. Такие материалы работают даже при комнатной температуре, нетоксичны, обладают низкой теплопроводностью (минимизируют рассеивание полученного тепла вовне). К тому же, полимеры, в отличие от сплавов металлов, очень гибкие – такому термогенератору можно придать практически любую требуемую форму.

Коллектив ученых кафедры Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Технологического университета Лулело (Швеция) и Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) создали первую в мире модифицированную версию полимера с вытянутыми и упорядоченно расположенными нанотрубками.

Ученые использовали один из наиболее перспективных полимеров – полиэтилендиокситиофен (ПЭДОТ). Он обладает высокой электропроводностью, которую при этом можно дополнительно усиливать за счет химических включений в полимерную матрицу.

Сначала был выращен вертикально ориентированный «лес» углеродных нанотрубок на полупроводниковой подложке, затем они были вытянуты по горизонтальной плоскости. Сверху нанотрубки «залили» полимером. Поскольку в процессе выращивания нанотрубки зачастую образуют скопления в одной точки (агломерации), для нейтрализации таких скоплений материал подвергали пост-обработке диметилсульфоксидом и этиленгликолем. После полного цикла обработки фактор мощности материала возрос более чем в четыре раза, до ~92 µВт·mK-2.

По словам участника научной группы со стороны НИТУ «МИСиС», кандидата физико-математических наук, Хабиба Юсупова, при таких характеристиках материала изделия из него будут способны преобразовывать даже тепло человеческого тела (на контрасте с комнатной температурой) в полезную электроэнергию. Например, сделав браслет для часов или чехол для мобильного телефона из такого полимера, можно будет питать устройства на постоянной основе, без дополнительного источника электроэнергии.

Проекты телеканала
Эксклюзивные программы от журналистов телеканала "Катунь 24"

Актуальные новости Алтайского края от корреспондентов краевого телеканала «Катунь 24».

Встречаем утро нового прекрасного дня с ведущими телеканала «Катунь 24». Хорошее настроение гарантировано!

Ежедневное интервью с самыми интересными жителями края и гостями нашего региона.

17 января в пяти точках города можно будет сдать новогоднее дерево.

Сдать ёлочку можно будет с 11:00 до 12:30 по следующим адресам:

  • Зелёный сквер на площади Октября;
  • «Гулливер-Парк» на Красноармейском, 51а;
  • площадь Адмирала Кузнецова на Балтийской, 53;
  • площадь Народная на пересечении улиц Георгия Исакова и Попова;
  • ТРЦ «Огни» на Антона Петрова, 219б.

В Удмуртии уже в 12-й раз проходит гастрофестиваль «Всемирный день пельменя».

На Центральной площади шеф-повара из разных регионов России представили уникальные пельмени в рамках проекта «Гастрономическая карта России».

Кулинары из Алтайского края готовят в ярмарочном городке сибирские пельмени с мясом марала. Это уже второе участие региона в фестивале, которое стало возможностью показать богатство своей кухни.

Жительницу Бийска остановили сотрудники ГАИ. Они попросили водителя пройти освидетельствование на наличие алкоголя в крови, на что женщина согласилась. Результаты показали наличие психотропного вещества, которое запрещено употреблять водителям.

Автоледи пояснила, что перед поездкой выпила корвалол без назначения врача.

Мировой судья признал женщину виновной и назначил штраф 45 000 рублей с лишением водительских прав на 1 год 6 месяцев.