Российские, шведские и немецкие ученые создали термоэлектрический материал с упорядоченно расположенными нанотрубками. Разработка позволит заряжать гаджеты, используя тепло 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.
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.
Нанотрубки повышают проводимость электричества через термоэлектрический материал, за счет чего его способность конвертировать тепло в электроэнергию увеличивается. Инновация разработки ученых заключается в замене соединений, из которых создается материал — они использовали полимеры вместо сплава металлов, что позволило минимизировать рассеивание полученного от человеческого тела тепла.
Для того, чтобы получить из тепла энергию, ученые проложили нанотрубки на полопроводниковую подложку, а сверху «залили» их полимером. По словам участника научной группы Хабиба Юсупова, применять подобные технологии можно в дизайне — создавать браслеты для часов или чехлы для смартфона с поддержкой беспроводной зарядки, что позволит питать устройства на постоянной основе, не используя дополнительные источники электроэнергии.