Ohebný termoelektrický generátor si vystačí s teplem těla

Miniaturní zařízení na tělo možná nebudou potřebovat velkou baterii. S nižší spotřebou si vystačí s teplem, které generuje naše tělo. Vědci už mají ohebný a tenký termoelektrický generátor.

V případě mobilních zařízení je zatím stále problém s výdrží na baterii. Zatímco v případě notebooků už se výdrž dostala přes osm i deset hodin při používání, u mobilních telefonů je to o trochu horší a používání celých osm hodin zatím nevydrží. Při běžném použití jsme rádi, když baterka přežije od rána do večera.

S příchodem zařízení na tělo, která jsou mnohem menší, ale přichází stejný problém s baterií, pro kterou je ještě výrazně méně prostoru, než u mobilních telefonů. Do budoucna se očekává implementace například solárních článků pod displejem, ale to se vzhledem k ploše a efektivitě týká především větších zařízení.

Nabízí se ale otázka, proč nevyužít ztrátové teplo, které generuje naše tělo pro napájení malých a úsporných zařízení – typicky například různé druhy senzorů, chytrých hodinek a podobně.

Termoelektrický generátor přímo na těle

Přeměna tepla na elektrickou energie není žádnou novinkou, tuto technologii používá i robotické vozítko Curiosity na Marsu (Radioizotopový termoelektrický generátor). Termoelektrické generátory jsou totiž velmi spolehlivé, neobsahují žádné pohyblivé části.

Vědci z Korejského výzkumného institutu KAIST ale dokázali po čtyřech letech zkoumání vytvořit nový miniaturní termoelektrický generátor, který je tvořený ze sloučenin Bi2Te3 (polovodič typu N) a Sb2Te3 (polovodič typu P) vytisknutých pomocí jednoduchého sítotisku v tenkém filmu (stovky mikronů) na skleněných textilních vláknech. Hmotnost se tak dostala na použitelnou úroveň 0,13 g/cm2.

Klepněte pro větší obrázek
Termoelektrický generátor vytisknutý na skleněných textilních vláknech (Zdroj: KAIST)

Díky tomu je tento generátor ohebný a přizpůsobí se dané části těla. Zařízení je také velmi tenké a mnohem efektivnější, než podobná zařízení založená na keramických deskách, která jsou navíc těžká a neohebná. Podle vyjádření je tento ohebný termoelektrický generátor až 14× efektivnější.

Vědci vyrobili několik velikostí, jedna z nich má rozměry 10 × 10 cm a na první pohled vypadá, jako nějaká forma nálepky. Tento ohebný „plátek“ je schopen z běžného těla s teplotou 37 stupňů celsia získat 40 mW při okolní teplotě 20 stupňů celsia. Pokud by byla plocha větší – například by takto byla pokrytá celá vnitřní část trička, bylo by možné generovat až 2 W.

Snadná výroba, široké možnosti použití

Revolucí je tak nejen zmíněná efektivita, ale také snadná výroba pomocí dostupných technologií, která umožní i hromadnou výrobu. Tenký a ohebný termoelektrický generátor tak přichází akorát v době, kdy se začíná elektronika na tělo pomalu rozšiřovat.

Klepněte pro větší obrázek
Ohebný termoelektrický generátor může mít podobu malého proužku, ale může být i součástí trička

Technologie ale nemá uplatnění pouze u „nositelností“, ale i v dalších oblastech, kde je ztrátové teplo a je možné ho zpětně využít pro přeměnu na elektrickou energii. Vzhledem k nízké hmotnosti a tenkému profilu totiž mohou být takové termoelektrické generátory i na místech, kde je dříve nebylo možné umístit z mnoha důvodů (hmotnost, velikost, cena).

Naše teplo z těla jako energie pro budoucí elektroniku

I když se může zdát 40 mW v případě malého čtvercového termolektrického generátoru jako málo, můžeme počítat s tím, že se efektivitu podaří ještě dále zlepšovat.

Klepněte pro větší obrázek
Ztrátové teplo z našeho těla je škoda nevyužít (Zdroj: KAIST)

S neustálou miniaturizací je navíc elektronika stále úspornější, takže do budoucna nebude potřeba energie v rámci stovek miliwattů jako dnes. Můžeme si také představit chytrou kombinaci, kdy bude mít zařízení sice malou baterii, na těle se ale bude neustále nabíjet, což se hodí například pro neustálé sledování pohybu a polohy. Možná se tak brzy dočkáme doby, kdy zařízení na tělo nebude nutné každý den nabíjet, stačí je mít neustále na teplém těle.

Klepněte pro větší obrázek
Jste připraveni stát se kyborgy?

Témata článku: Technologie, Mobility, Fabric, Generator

30 komentářů

Nejnovější komentáře

  • Erik Bročko 14. 4. 2014 23:10:00
    Toto nalepiť na Justina Biebera a pokryje to spotrebu celého sveta :D
  • Filip Hruška 14. 4. 2014 17:59:02
    Mno, v kombinaci s "ultrakondenzátory" (ultracapacitor) třeba od...
  • ehlo 12. 4. 2014 19:06:19
    Mno, řekl bych, že to s tou výrobou ještě chvíli nebude tak horké. Ono je...
Určitě si přečtěte

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

ASUS ZenBook 3 se začal prodávat v Česku. Je ve všem lepší než MacBook, ale bude to stačit?

** Novinka od Asusu míří přímo proti MacBooku od Applu ** Nabídne daleko více výkonu za stejné peníze

2.  12.  2016 | David Polesný | 128

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

** Programátorů je málo a horníků bez práce po uzavření dolu Paskov bude moc ** Problém řeší unikátní projekt ** Pilotní kurz dává naději, že by z horníků mohli být použitelní kodéři

28.  11.  2016 | David Polesný | 79