Naukowcy z Korei Południowej opracowali przełomowy materiał termoelektryczny, który może całkowicie zmienić rynek smartwatchy i innych urządzeń typu „wearables”. Dzięki wykorzystaniu różnicy temperatur między ciepłem ludzkiego ciała a otaczającym powietrzem możliwe jest generowanie energii elektrycznej bez tradycyjnej baterii. Stabilność działania, rekordowa wydajność i elastyczność sprawiają, że technologia ta może stać się fundamentem dla zegarków inteligentnych przyszłości.
Smartwatch bez ładowarki – technologia termoelektryczna
Zespół profesora Janga Sung-yeona z Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) opracował cienki, elastyczny materiał jonowy termoelektryczny, który potrafi zamieniać minimalne różnice temperatur w energię elektryczną. To oznacza, że zegarek inteligentny może być zasilany wyłącznie ciepłem ciała użytkownika. Dotychczas największym problemem smartwatchy była krótka żywotność baterii – nawet najlepsze modele wymagają ładowania co kilka dni. Nowa technologia eliminuje ten problem, otwierając drogę do samoładujących się urządzeń noszonych.
Najważniejszym osiągnięciem zespołu UNIST jest znalezienie właściwej równowagi między jonami dodatnimi i ujemnymi oraz zwiększenie ich gęstości. Dzięki temu udało się osiągnąć rekordowe wartości wskaźnika ZTi, który jest kluczowym parametrem efektywności materiałów termoelektrycznych. W praktyce oznacza to wzrost wydajności aż o 70% względem wcześniejszych rozwiązań. Co więcej, moduł zbudowany z tego materiału potrafi wygenerować napięcie na poziomie 1,03 V na każdy jeden stopień Celsjusza różnicy temperatur. Skuteczność technologii została potwierdzona w demonstracji, podczas której udało się zasilić żarówkę LED przy różnicy temperatur wynoszącej zaledwie 1,5°C.
Stabilność i zastosowania praktyczne
Nowy materiał nie tylko imponuje wydajnością, ale także stabilnością. W testach laboratoryjnych utrzymywał 95% swojej mocy przez dwa miesiące użytkowania w pomieszczeniach. Co więcej, jest cienki i elastyczny, dzięki czemu można go łatwo dopasować do skóry lub obudowy zegarka. Dzięki tym właściwościom otwiera się droga do wielu zastosowań. Od samoładujących się smartwatchy i zegarków inteligentnych, przez czujniki zdrowotne, aż po urządzenia IoT – miniaturowe gadżety zasilane energią z otoczenia.
Przełomowe tworzywo termoelektryczne opracowane przez naukowców z UNIST to krok w stronę świata, w którym smartwatch nie potrzebuje baterii, a zegarek inteligentny działa bez końca, zasilany ciepłem ciała. Rekordowa wydajność, stabilność i elastyczność sprawiają, że technologia ta może stać się fundamentem dla nowej generacji urządzeń, które nosimy.
Źródło: Android Police, artykuł badawczy / Zdj. otwierające: mat. własny