Jeho fungování je založeno na termoelektrickém principu: rozdíl teplot těla a vzduchu generuje energii. Materiál je schopen se natáhnout až na 850 % své původní délky a obnovit více než 90 % své formy, podobně jako přírodní kaučuk.
Náramky, které generují elektřinu pomocí tepla těla
Vědci z Pekingské univerzity vyvinuli první gumičku na světě, která dokáže přeměnit teplo těla na elektřinu . Tento úspěch otevírá cestu k vytvoření nové generace přenosných zařízení, jako jsou chytré hodinky nebo senzory pro monitorování zdraví, které se budou moci nabíjet samy, bez nutnosti použití externích baterií nebo zásuvek.
Klíčovou součástí tohoto úspěchu je hybridní materiál, který kombinuje polovodivé polymery s elastickou gumou a vytváří síť nanovláken, která si zachovává vysokou elektrickou vodivost i při roztažení. Na rozdíl od jiných termoelektrických materiálů, které měly pouze flexibilitu, má tato konstrukce také skutečnou pružnost, což je důležité pro použití v oděvech a doplňcích, které se musí přizpůsobovat pohybům lidského těla.
Jak to funguje: teplo těla jako zdroj energie
Princip, na kterém je tato novinka založena, není nový: vychází z termoelektrického jevu, který umožňuje generovat elektřinu díky teplotnímu rozdílu. Tým využil rozdíl mezi teplotou lidského těla (asi 37 °C) a teplotou okolního prostředí, která se obvykle pohybuje od 20 do 30 °C.
Tento rozdíl, i když minimální, je dostatečný pro výrobu elektřiny za přítomnosti vhodných materiálů. A právě toho dosáhli: náramku, který je schopen přeměnit tento konstantní teplotní gradient na elektřinu vhodnou pro napájení zařízení s nízkým výkonem.
Reálné důsledky: na cestě k skutečně udržitelné přenosné elektronice
Vliv této technologie přesahuje rámec pohodlí. Omezení používání lithiových baterií představuje zásadní krok k udržitelnému rozvoji. Současné akumulátory mají omezenou životnost, vyžadují použití těžko získatelných materiálů a jejich recyklace zůstává neefektivní. Nahrazením nebo omezením jejich používání díky vnitřní generaci energie lze výrazně snížit dopad na životní prostředí spojený s masovou spotřebou elektroniky.
Příklady se již vyvíjejí: prototypy biomedicínských náplastí, chytrých košil pro monitorování životně důležitých funkcí nebo sportovních náramků mohou být vybaveny podobnou termoelektrickou technologií. Kromě toho to odpovídá rostoucí poptávce po autonomních a ekologicky bezpečných zařízeních, zejména v oblastech jako telemedicína nebo monitorování životního prostředí.
Zároveň některé vlády prosazují legislativní změny, které by mohly tento přechod urychlit. Evropská unie například navrhla pravidla zaměřená na zvýšení opravitelnosti a životnosti elektronických zařízení, což může dále stimulovat vývoj komplexních energetických řešení bez jednorázových komponentů.
Potenciál
Takové inovace nejen zvyšují účinnost zařízení, ale také nabízejí praktické alternativy ke snížení dopadu spotřební elektroniky na životní prostředí. Zde jsou některé z realistických možností použití, které by se mohly v příštích letech rozšířit:
- Chytré hodinky a náramky, které se nabíjejí samy , takže nejsou potřeba kabely ani nabíječky.
- Aktivní lékařské oblečení pro nemocnice a domácí péči, které funguje na základě tepla pacienta.
- Autonomní zemědělské senzory, které se umisťují na zvířata nebo zemědělské pracovníky.
- Technologie pro oblasti bez přístupu k elektřině , jako jsou systémy určování polohy nebo nouzové systémy, které fungují na základě tělesného tepla.
Kromě toho se díky své lehkosti a pružnosti dobře přizpůsobují podmínkám, ve kterých nejsou jiné obnovitelné zdroje energie (jako solární panely nebo mikrobaterie) vhodné.
Tento objev není jen laboratorní kuriozitou: představuje změnu paradigmatu v našem chápání vztahu mezi lidským tělem a energií. Kontinuální a plynulá přeměna tepla na elektřinu může být zlomovým bodem na cestě k čistší, efektivnější a ekologičtější elektronice.
