Ez az új rugalmas anyag energiává alakítja a testhőt

A maga nemében egyedülálló az a rugalmas, hordható termoelektronikus eszköz, ami a test melegét alakítja energiává – és ezt megállás nélkül teszi. Nagyon ígéretes új utat nyithat ez a viselhető készülékek piacán, állítják a Washingtoni Egyetem kutatói.

Az amerikaiak valószínűleg méltán büszkék az elért eredményekre, amelyek alapján vadonatúj megoldás született a hordható eszközök energiaellátására. Mohammad Malakooti egyetemi docens szerint a laborjukban készült anyag százszázalékos hatékonysággal képes felvenni és továbbítani a mindezidáig teljesen elpazarolt testhőt – írja a Smart2zero.

 „Mivel ezt az energiát saját meghajtású eszközökhöz szeretnénk felhasználni, nagyobb teljesítménysűrűségre van szükség. A nyújtható elektronikák gyártásához kihasználjuk a 3D nyomtatás előnyeit: növeljük azok hatékonyságát, majd lehetővé tesszük a hordható eszközökbe történő, zökkenőmentes integrációt, miközben megválaszoljuk az alapvető kutatási kérdéseket is” – jelölte ki a teendőket a professzor.

A tudósok meglehetősen tartós anyaggal szeretnének betörni a piacra: most ott tartanak, hogy 15 ezer nyújtási ciklust követően, 30 százalékos igénybevétel mellett is teljesen működőképes a prototípusuk. Ennél jobb tulajdonságokkal aligha rendelkezhetne ahhoz, hogy a viselhető elektronikák vagy éppen a puha robotika segítségére legyen – már csak azért is, mert 6,5-szer nagyobb teljesítménysűrűséget produkál, mint bármely korábban készült, nyújtható termoelektronikus generátor.

A rugalmas eszközök létrehozásához először 3D nyomtatással készülő kompozitokat gyártottak, úgy, hogy majdnem minden réteg megtervezett funkcionális és szerkezeti tulajdonságokkal rendelkezzen. A töltőanyaghoz magas elektromos és hővezető képességekkel rendelkező, folyékony fémötvözeteket kevertek, hogy kiküszöböljék a korábbi eszközök korlátait, köztük a túlzott szilárdságot, a gyenge hőátadást és a bonyolult gyártási folyamatot. Mindezen felül sikerült csökkenteni az anyag tömegét úgy, hogy üreges mikrogömböket ágyaztak bele – ezzel is segítve a hőelvezetést a magréteg félvezetői felé.

Mint kiderült, a kutatás egy nyújtható textilszövetekre és ívelt felületekre nyomtatható anyagot eredményezett, vagyis teljesen biztos, hogy ha sikerül továbbfejleszteni, akkor a jövő ruháira és rugalmas használati tárgyaira költözhet, hogy folyamatosan termelje az energiát, minden egyes percben, amikor magunkon viseljük.

Gábor János, Okosipar.hu