توسعه ورقه فوق نازکی که می‌تواند از گرمای بدن برق تولید کند

محققان ورقه بسیار نازک و انعطاف‌پذیری ساخته‌اند که می‌تواند گرمای بدن را به برق تبدیل کند. این فناوری می‌تواند نحوه تأمین انرژی دستگاه‌های پوشیدنی را متحول کند.

براساس گزارش Interesting Engineering، محققان دانشگاه فناوری کوئینزلند (Queensland) استرالیا، نوار ترموالکتریک انعطاف‌پذیری توسعه داده‌اند که می‌تواند راه را برای نسل جدیدی از دستگاه‌های پوشیدنی هموار کند. به گفته محققان، این فناوری همچنین می‌تواند برای خنک‌کردن تراشه‌ها استفاده شود تا عملکرد گوشی‌ها و کامپیوترها افزایش یابد.

ورقه نازک برای تبدیل گرمای بدن به برق

پروفسور «ژی گانگ چن» (Zhi-Gang Chen)، سرپرست محققان، ورقه جدید را با مدل‌های قبلی مقایسه می‌کند و می‌گوید که دستگاه‌های ترموالکتریک انعطاف‌پذیر را می‌توان روی پوست قرار داد تا اختلاف دمای بدن انسان و هوای اطراف را به برق تبدیل کند اما تاکنون چندین چالش وجود داشته که مانع استفاده از این فناوری در مقیاس بالا شده است؛ برای مثال معمولاً این فناوری‌ها انعطاف‌پذیری محدود، فرایند ساخت پیچیده، هزینه‌های بالا و عملکرد ناکافی دارند.

بااین‌حال محققان دانشگاه فناوری کوئینزلند با رویکرد جدیدی بر این مانع غلبه کردند. آنها خواص ترموالکتریک تلورید بیسموت را با مزایای ساختاری نانومیله‌های تلوریوم ترکیب کردند. تلورید بیسموت ماده‌ای ترموالکتریک شناخته‌ شده است اما به‌دلیل انعطاف‌پذیری، استفاده از آن محدودیت دارد. محققان این مشکل را با افزودن نانومیله‌های تلوریوم به مواد حل کردند. این نانومیله‌ها فضای بین ورقه‌های تلورید بیسموت را پُر و یک شبکه ایجاد می‌کنند.

این ساختار توانایی این ورقه را برای تبدیل گرما به الکتریسیته افزایش می‌دهد و به آن انعطاف‌پذیری بیشتری می‌بخشد. محققان برای ارزیابی عملکرد، به اندازه یک ورق A4 از این نوار را ساختند و هنگامی که آن را در مقابل پوست قرار دادند، توان قابل‌توجه 1.2 میلی‌وات در هر سانتی‌متر مربع تولید کرد. همچنین هزینه این ورقه به‌صرفه‌تر از دیگر نمونه‌هاست.

یافته‌های این پژوهش در Science منتشر شده است.