Nauka

Będziemy chodzącymi bateriami? Przełomowe urządzenie to umożliwi

Marta  Andronik | Redaktor serwisu benchmark.pl
20 komentarzy Dyskutuj z nami

Naukowcy opracowali ciekawe urządzenie, które może zmienić nasze podejście do zasilania elektroniki – zwłaszcza tej do noszenia.

Otacza nas coraz większa ilość urządzeń - to w efekcie więcej elektrośmieci. Baterie i ładowarki to tylko część problemu, który producenci próbują rozwiązać ograniczając ich ilość. Jednak problem jest na tyle duży, że potrzeba czegoś skuteczniejszego.

A co by było, gdyby urządzenia były ładowane przez ciało użytkownika?

Staniemy się bateriami do naszych urządzeń?

Ten pomysł może spodobać się roztargnionym, którzy wiecznie zapominają doładować smartwatcha przed wyjściem. Zespół z Uniwersytetu Kolorado w Boulder we współpracy z naukowcami z kilku chińskich uniwersytetów opracowali urządzenie do noszenia, które w kontakcie ze skórą przemienia ciało człowieka w biologiczną baterię. Innymi słowy, to my sami będziemy dostarczać energii naszym urządzeniom.

Projekt został opisany w czasopiśmie Science Advances. Wykorzystywane jest naturalne ciepło ciała człowieka, które zostaje przekształcone w energię elektryczną. Urządzenie generuje około 1V na centymetr kwadratowy powierzchni skóry. To wystarczająca ilość do zasilania opaski sportowej.

budowa urządzenia

Opracowane urządzenie jest elastyczne i na tyle rozciągliwe, że można nosić je jako pierścionek lub bransoletkę. Dodatkowo jest wytrzymałe i samo naprawia się po uszkodzeniu: wystarczy złączyć rozerwane końce i po kilku minutach zasklepią się. No i oczywiście w pełni nadaje się do recyklingu. Co więcej, produkcja nie jest kosztowna i ma szansę się przyjąć.

Jak to działa?

Jeżeli uprawiasz sport, twoje ciało regularnie nagrzewa się, po czym traci ciepło oddając je do otoczenia. Aparat noszony na skórze przechwytuje to ciepło i dzięki generatorom termoelektrycznym przemienia je w energię elektryczną. Nic się nie marnuje i jest bardziej ekologicznie.

Oczywiście im większe urządzenie, tym więcej ciepła zbierze i przetworzy. Przykładowo: przyrząd wielkości opaski sportowej jest w stanie wytworzyć około 5V podczas energicznego spaceru.

Twórcy wspominają, że w przyszłości chcą być w stanie zasilać urządzenia do noszenia bez dołączania baterii. „Za każdym razem, gdy używasz baterii, wyczerpujesz ją i w końcu będziesz musiał ją wymienić. Zaletą naszego urządzenia termoelektrycznego jest to, że można je nosić i zapewnia ono stałą moc.”

Projekt oczywiście wymaga jeszcze dopracowania. Jednak już teraz naukowcy uważają, że opracowane przez nich rozwiązanie ma szansę pojawić się na rynku w ciągu 5-10 lat.

Źródło: colorado.edu

Warto zobaczyć również:

Komentarze

20
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Kapitan Nocz
    mylicie jednostki endergii z napięciem 1V, 5V nie oznacza energii ale napięcie w woltach, jednostką energii jest dżul albo co bardziej prawdopodobne chodziło o moc w watach [W] A wynalazek mam nadzieje, że się przyjmie w jakiejś lepszej formie.
    11
  • avatar
    Gnom_Z_Piany
    @Marta Andronik , coś ty nawypisywała :)
    V - Wolt to nie jest jednostka energii: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wolt
    A - Amper to nie jest jednostka energii: https://pl.wikipedia.org/wiki/Amper
    W - Wat , właśnie *to jest niemal jednostka energii o którą chodzi w artykule*, a właściwie to mocy https://pl.wikipedia.org/wiki/Wat
    J - Jul / dżul , *to jest prawdziwa jednostka energii* https://pl.wikipedia.org/wiki/D%C5%BCul

    Generalnie pomieszanie z poplątaniem, niestety czytelnikom robisz wodę z mózgu.
    A urządzenie ciekawe. już się obawiałem że to stary wynalazek który pobiera energię z chemicznego rozkładu krwi, bo takie też istnieje i działa.

    co do konstrukcji urządzenia, obawiam się że bym się skaleczył. papierem też można się skaleczyć.
    jeśli pisząc 1V masz na myśli 1W , to tym się zasili nawet leda z latarki. osobiście wątpię by to było aż tak wydajne i to na palcu. Możliwe że bez obciążenia ten układ wytworzy 1V czy 5V napięcia, ale jest obciążalny bardzo małym prądem, czyli generuje mikroskopijną moc. może na jakis smart ring to się nada. nie wiem :)
    5
  • avatar
    eninede
    Doprawdy niesamowite... ale to juz jest co najmniej od 2 lat wykorzystywane w zegarkach https://www.benchmark.pl/aktualnosci/matrix-powerwatch-2-smartwatch-niewymagajacy-ladowania.html
    5
  • avatar
    silvver
    Akurat nie obwiniajcie tak pani Marty, bo po prostu tak w źródle napisali "Their devices can generate about 1 volt of energy for every square centimeter of skin space" https://www.colorado.edu/today/2021/02/10/thermoelectric

    co bardzo źle o nich świadczy - mają w końcu domenę edu a takie pociskają.
    https://advances.sciencemag.org/content/7/7/eabe0586 tu są bardziej techniczne opisy - mowa jest o 19 μW/cm2 a w pewnych przypadkach o 45 i 83 nW/cm2 przy siedzeniu i chodzeniu. Średnio im wychodzi 10 nW/cm2 ale polecam przeczytać całość.
    "This leads to greatly improved TEG performance with an output voltage of ~40 mV/cm2 (Fig. 5E) and an output power of ~10 nW/cm2 (Fig. 5F)"
    "Figure 2B shows that the max power generation Pmax increases with temperature difference ΔT and reaches 19 μW/cm2 at ΔT = 93 K. The open-circuit voltage per unit area Voc, as shown in Fig. 2C, increases linearly with temperature difference and reaches 1 V/cm2 at ΔT = 95 K"
    ". Figure 3B shows that this TEG device can generate an average power output density of 45 and 83 nW/cm2 and an average output voltage of 25 and 33 mV/cm2 when the wearer was sitting and walking, respectively (fig. S8)"
    3
  • avatar
    Mifczu
    Matrix nadchodzi
    2
  • avatar
    kkastr
    Wykorzystane nie będzie tu same ciepło ciała, tylko raczej różnica temperatury ciała i otoczenia. Zawsze musi być przepływ energii, podobnie jak w silniku cieplnym. W tym przypadku chodzi o efekt termoelektryczny (Seebecka) który znany jest od ponad 200 lat!!! Jest też powszechnie wykorzystywany np. w czujnika temperatury (tzw. termopary), które mierząc poziom wygenerowanego prądu określają jaka jest temperatura urządzenia. Więc nie ma tu żadnego przełomowego odkrycia, chodzi tylko o udoskonalanie technologii z początku XIX wieku. Jeśli takie urządzenie będzie na ręce człowieka, to będziemy odczuwać przepływ ciepła jako miejscowe ochłodzenie powierzchni skóry. Pytanie na ile będzie to silne i nieprzyjemne. To oczywiście będzie zależeć od chwilowego obciążenia procesora. Gdyby tak zasilać telefony komórkowe, to po odpaleniu gry lub benchmarka można się będzie nieco ochłodzić :) No i problem będzie gdy upał zbliży się do temperatury 36.6, wtedy wydajność takiego zasilania spadnie do 0.
    2
  • avatar
    piomiq
    > Urządzenie generuje około 1V energii na centymetr kwadratowy powierzchni skóry
    > ...
    > przyrząd wielkości opaski sportowej jest w stanie wytworzyć około 5V energii elektrycznej

    Energii powiada autorka?
    A od kiedy V to jednostka energii?
    Z tego co wiem to jednostka napięcia, zatem należało tak napisać, że generuje NAPIĘCIE 1V.

    Energie (elektryczną) dostarczają nam do domów elektrownie, dzięki temu energia elektryczna jest w gniazdku. Tak tam jest napięcie około 220 V, ale to dalej nie jest jednostka energii!
    2
  • avatar
    pongo
    Wolt nie jest jednostką energii. To jest portal technologiczny??? Dalej nie czytałem i nie radzę nikomu...
    1
  • avatar
    michael85
    Słowo "ekologia" powoduje u mnie skręt wnętrzności. Ekologia dzisiaj to kłamstwo, ekoterror, oszustwo!
    1
  • avatar
    Gnom_Z_Piany
    Skoro autorka nie wykazała objawów zainteresowania, to przedstawiam fragment równie bezwartościowego tekstu z pudelek.pl , zapraszam do pouczającej lektury :) cytat:

    Podobno wszystko co dobre szybko się kończy. W przypadku Małgorzaty Rozenek i Radosława Majdana "dobre" trwało akurat miesiąc i zakończyło się w ostatnią środę. Celebrycka familia musiała w końcu pożegnać prywatne zajęcia z joginką Brendą oraz sesje zdjęciowe z piaskiem na pupie i wrócić do polskiej rzeczywistości, skrytej obecnie pod grubą warstwą śniegu
  • avatar
    kaalus
    A od kiedy energię mierzy się w woltach? Ignorancja ludzkości rośnie wprost proporcjonalnie do ilości kont założonych na Facebooku.
  • avatar
    Wroobelek
    Ja chcę to eko-rozwiązanie na chłodnicy w moim dieslu :)
    A co do rzetelności artykułu - wychodzi na to, że urządzeniem 20x20 cm (400 cm^2) można zasilić jakąś elektryczną maszynę przemysłową, na przykład dużą piłę tartaczną. Wszak zgodnie z tym artykułem urządzenie wygeneruje niezbędne napięcie 400V (pomijam wymagania dotyczące trzech faz prądu przemiennego). A gruby maszynista obłożony tym ustrojstwem sam napędziłby pociąg. Jak się nie ma bladego pojęcia choćby o jednostkach fizycznych, to się bzdur nie pisze, Pani Redaktor.