Хорошо известно, что использование локализованного охлаждения и обогрева может помочь людям регулировать температуру тела, снизить мышечную усталость во время тренировок и в целом улучшить самочувствие. Существующие нагревательные и охлаждающие накладки достаточно громоздкие, тяжелые и не обеспечивают контроля температуры, что затрудняет их использование на практике.
Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего объявили о разработке электронной повязки, которая может охлаждать или нагревать кожу, учитывая при этом температуру окружающей среды вокруг пользователя. Устройство может работать долгое время и не вызывать замерзания кожи или неприятного нагревания.
Создание такого устройства стало возможным благодаря использования гибкого и эластичного аккумуляторного блока. Он настолько совместим со всеми носимыми системами, что может встраиваться в одежду, такую как рубашки и брюки, в потенциально охлаждаемые зоны, такие как подмышки, что может привести к наибольшему эффекту.
Информация о разработке была опубликована в журнале Science Advances.
Исследователи создали это устройство, взяв небольшие стержни из термоэлектрических материалов (изготовленных из теллурида висмута) и припаяв их к тонким медным электродным полосам. Затем эту конструкцию поместили между двумя листами эластомера. Эти пластины специально сконструированы таким образом, чтобы проводить тепло, оставаясь мягкими и эластичными. Исследователи создали их путем смешивания резинового материала под названием Ecoflex с порошком нитрида алюминия, материалом с высокой теплопроводностью.
Пластырь использует электрический ток для передачи тепла от одного листа эластомера к другому. По мере прохождения тока через элементы из теллурида висмута тепло также перемещается вместе с ним, заставляя одну сторону патча нагреваться, а другую охлаждаться.
Новая манжета была опробована группой добровольцев-мужчин и смогла охладить кожу до заданного значения 32° C в течение двух минут, после чего температура оставалась устойчивой, хотя температура в помещении колебалась от 22°C до 36°C.
Хотя такая технология имеет большое значение для регулирования температуры тела людей, исследователи считают, что подобные устройства могут даже снизить нашу зависимость от отопления и кондиционирования воздуха.