انرژی پاک و رایگان؛ فناوری جدیدی که گرمای بدن را به برق تبدیل می‌کند

به گزارش تجارت نیوز،

تصور کنید ساعت هوشمند، گوشی همراه یا حتی سیستم تهویه مطبوع پوشیدنی شما با گرمای بدن شما کار کند. این ایده که زمانی تنها یک رؤیا بود، اکنون با پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های ترموالکتریک به واقعیت نزدیک‌تر شده است.

دانشمندان دانشگاه فناوری کوئینزلند (QUT) در استرالیا موفق به توسعه دستگاهی انعطاف‌پذیر، نازک و کارآمد شده‌اند که گرمای بدن را به برق تبدیل می‌کند. این پیشرفت می‌تواند انقلابی در تامین انرژی ابزارهای پوشیدنی و مدیریت حرارتی رقم بزند.

گرمای بدن به‌ عنوان منبع انرژی تجدیدپذیر

با توجه به نیاز روزافزون به انرژی در دنیای مدرن و فشار بر منابع سیاره‌ای، دانشمندان مدتی است دنبال منابع جایگزین انرژی هستند. یکی از این منابع گرمای بدن انسان است که به طور طبیعی و دائمی تولید می‌شود. محققان دانشگاه QUT موفق شده‌اند با توسعه یک فیلم فوق‌العاده نازک و انعطاف‌پذیر، چالش‌های موجود در دستگاه‌های ترموالکتریک سنتی را برطرف کنند.

دستگاه‌های ترموالکتریک چگونه کار می‌کنند؟

دستگاه‌های ترموالکتریک، تفاوت دمای بدن انسان و هوای اطراف را به برق تبدیل می‌کنند. با این حال، نمونه‌های اولیه این دستگاه‌ها با مشکلاتی از جمله انعطاف‌پذیری کم، هزینه‌های بالا و ساخت پیچیده مواجه بودند. بیشتر این دستگاه‌ها از ماده‌ای به نام بیسموت تلورید ساخته می‌شوند که نیمه‌رسانایی مناسب برای تولید انرژی از گرماست.

تیم تحقیقاتی QUT توانست با استفاده از کریستال‌های کوچک به نام نانوپیندر، فیلمی ایجاد کند که از لایه‌های ثابت و منظم بیسموت تلورید تشکیل شده است. این فیلم انعطاف‌پذیری بالا، هزینه کم و عملکرد بی‌سابقه‌ای دارد و تولید آن نیز بسیار ساده‌تر از فناوری‌های قبلی است.

چگونگی ساخت فیلم ترموالکتریک

محققان برای تولید این فیلم از تکنیک سنتز Solvothermal استفاده کردند. در این فرایند، نانوبلورها در دما و فشار بالا درون یک حلال تشکیل می‌شوند. سپس این مواد روی صفحه‌هایی چاپ می‌شوند که امکان تولید انبوه را فراهم می‌کند. در مرحله آخر، این فیلم تا نزدیکی نقطه ذوب گرم می‌شود تا ذرات به هم متصل شوند و فیلم نهایی با ویژگی‌های منحصربه‌فرد شکل بگیرد.

کاربردهای بالقوه فناوری جدید

پیشرفت QUT می‌تواند راه را برای نسل جدیدی از دستگاه‌های پوشیدنی هموار کند. ساعت‌های هوشمند، نمایشگرهای ضربان قلب و سیستم‌های خنک‌کننده برای تراشه‌های الکترونیکی از جمله کاربردهای اولیه این فناوری هستند. همچنین، این دستگاه‌ها می‌توانند در گوشی‌های هوشمند و رایانه‌ها مورد استفاده قرار بگیرند تا عملکرد این دستگاه‌ها را تقویت کنند.

یکی دیگر از کاربردهای جذاب این فناوری، تامین انرژی سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی و تهویه مطبوع پوشیدنی است که از گرمای بدن انسان برای کارکرد بهره می‌برند. این امر تجربه‌ای کاملاً جدید و شخصی‌سازی‌شده از مدیریت حرارت به دست می‌دهد.

با توسعه این فیلم فوق‌العاده نازک و انعطاف‌پذیر، محققان QUT قدم بزرگی در جهت استفاده از گرمای بدن به‌ عنوان منبع انرژی تجدیدپذیر برداشته‌اند. این فناوری نه‌تنها به کاهش نیاز به باتری‌های سنتی کمک می‌کند، بلکه به محیط زیست نیز آسیب کمتری وارد می‌کند.

به نقل از یورونیوز، این پیشرفت می‌تواند انقلابی در طراحی ابزارهای پوشیدنی و مدیریت حرارتی ایجاد کند و زمینه‌ساز نسل جدیدی از دستگاه‌های الکترونیکی شود. اگر این فناوری به مرحله تولید انبوه برسد، آینده‌ای نزدیک را می‌توان تصور کرد که در آن ابزارهای الکترونیکی ما به‌جای وابستگی به باتری‌های سنتی، از گرمای بدن‌مان برای تامین انرژی استفاده می‌کنند.

اخبار حوزه محیط‌زیست و تغییرات اقلیمی را در صفحه اقتصاد سبز تجارت‌نیوز بخوانید.