Ερευνητές του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Κουίνσλαντ (QUT) στην Αυστραλία έκαναν μια σημαντική ανακάλυψη στην αξιοποίηση της θερμότητας του σώματος ως ανανεώσιμης πηγής ενέργειας, η οποία θα μπορούσε να τροφοδοτήσει τις φορητές συσκευές επόμενης γενιάς. Η εξέλιξη αυτή είναι σημαντική δεδομένης της αυξανόμενης ανάγκης για βιώσιμες ενεργειακές λύσεις και των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της παραδοσιακής παραγωγής μπαταριών. Η θερμότητα του σώματος, η οποία προηγουμένως αγνοούνταν ως πηγή ενέργειας, θα μπορούσε τώρα να αποτελέσει λύση για την τροφοδοσία ηλεκτρονικών συσκευών χωρίς την ανάγκη συμβατικών μπαταριών.
Η επανάσταση στο εύκαμπτο θερμοηλεκτρικό φιλμ
Το κλειδί αυτής της επανάστασης είναι η δημιουργία ενός εξαιρετικά λεπτού, εύκαμπτου φιλμ που μπορεί να μετατρέψει τη θερμότητα του σώματος σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά θερμοηλεκτρικά υλικά, τα οποία είναι άκαμπτα και δεν ενδείκνυνται για φορητές συσκευές, αυτή η νέα μεμβράνη είναι και εύκαμπτη και αποτελεσματική. Η μεμβράνη λειτουργεί χρησιμοποιώντας τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του ανθρώπινου σώματος και του περιβάλλοντος αέρα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, μια διαδικασία γνωστή ως θερμοηλεκτρική μετατροπή. Ωστόσο, οι προηγούμενες προσπάθειες για την ανάπτυξη τέτοιων τεχνολογιών αντιμετώπισαν προκλήσεις, όπως η περιορισμένη ευελιξία, η πολύπλοκη κατασκευή και το υψηλό κόστος.
Όπως αναφέρει το euronews, η ομάδα του QUT ξεπέρασε αυτά τα ζητήματα εισάγοντας «νανοδεσμευτές», μικροσκοπικούς κρυστάλλους που βοηθούν στο σχηματισμό ενός συνεπούς στρώματος τελουριούχου βισμούθιου, ενός ημιαγωγού υλικού γνωστού για την ικανότητά του να μετατρέπει τη θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η νέα προσέγγιση οδήγησε σε ένα εξαιρετικά εύκαμπτο, επεκτάσιμο και οικονομικά αποδοτικό φιλμ με αξιοσημείωτη θερμοηλεκτρική απόδοση, καθιστώντας το ένα από τα καλύτερα εύκαμπτα θερμοηλεκτρικά που είναι διαθέσιμα σήμερα. Η ομάδα χρησιμοποίησε μια τεχνική που ονομάζεται διαλυτοθερμική σύνθεση, η οποία σχηματίζει νανοκρυστάλλους σε έναν διαλύτη υπό υψηλή πίεση και θερμοκρασία, και στη συνέχεια εκτύπωσε το υλικό με οθόνη σε φύλλα μεγέθους Α4 για παραγωγή μεγάλης κλίμακας.
Οι εφαρμογές της νέας τεχνολογίας
Οι πιθανές εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας είναι τεράστιες. Η πιο άμεση εφαρμογή είναι για φορητές συσκευές όπως τα έξυπνα ρολόγια, όπου η θερμότητα του σώματος θα μπορούσε να αντικαταστήσει τις παραδοσιακές μπαταρίες, μειώνοντας την ανάγκη φόρτισης. Η τεχνολογία θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την ψύξη ηλεκτρονικών συσκευών, όπως τα smartphones και οι υπολογιστές, καθώς χωράει σε μικρούς χώρους και βελτιώνει την απόδοση των εσωτερικών εξαρτημάτων, όπως τα τσιπ.
Επανάσταση στην προσωπική διαχείριση θερμότητας
Επιπλέον, η τεχνολογία υπόσχεται πολλά για την προσωπική θερμική διαχείριση. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε φορητά συστήματα θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού (HVAC) που αξιοποιούν τη θερμότητα του σώματος για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του χρήστη, παρέχοντας άνεση χωρίς να βασίζονται σε εξωτερικές πηγές ενέργειας. Αυτό θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε συστήματα προσωπικής άνεσης, όπου τα φορητά αντικείμενα (wearables) θα μπορούσαν να θερμαίνουν ή να ψύχουν το σώμα του χρήστη χωρίς να χρειάζονται εξωτερικές μπαταρίες.
Διαβάστε ακόμη
