Výrazný pokrok TE generátorov. Nositeľné zariadenia budú účinnejšie meniť telesné teplo na elektrinu

Ľudské telo vyžaduje na beh veľa energie, no časť z nej by sa podľa názoru vedcov dala využiť na napájanie nositeľných elektronických zariadení. Na napájanie batérií sa môže použiť kinetická energia vznikajúca pri pohybe, ale novinkou nie sú ani termoelektrické generátory (TEG), ktoré vyrábajú elektrinu na poháňanie nositeľných zariadení z telesného tepla. Problém však spôsobovala ich malá účinnosť. Teraz vedci zo Štátnej univerzity v Severnej Karolíne (North Carolina State University – NCSU) vytvorili nový prototyp TEG, ktorý je ľahký, pohodlný a oveľa účinnejší ako tie doterajšie.

Termoelektrické generátory generujú elektrinu pomocou rozdielu teplôt medzi pokožkou nositeľa a okolitým vzduchom. Tím NCSU vložil nový dizajn TEG do tričiek a pások na rukávoch a zistil, že táto poloha je vynikajúca na proces zberu telesného tepla.

„Predchádzajúce TEG buď využívali chladiče, ktoré sú ťažké, tuhé a neskladné, alebo boli schopné generovať iba jeden mikrowatt alebo aj menej energie na štvorcový centimeter,“ vysvetľuje Daryoosh Vashaee z NCSU, spoluautor štúdie. „Naša technológia generuje až 20 μW/cm² a nepoužíva chladič, takže je ľahšia a oveľa pohodlnejšia.“

Samozrejme, tak ako ostatné TEG ani nový prototyp nevytvára obrovské množstvo energie, ale môže stačiť na napájanie nositeľných zariadení s nízkou spotrebou, ako sú napr. wearables na sledovanie zdravotného stavu a monitorovanie environmentálnych veličín na predikciu a prevenciu astmatických záchvatov.

Vedci tvrdia, že generátory začlenené do trička môžu za bežných podmienok vytvoriť okolo 6 μW/cm² a počas cvičenia až 16 μW/cm². No TEG integrované do pásika umiestneného na hornej časti ramena boli najúčinnejšie – produkovali okolo 20 μW/cm².

Hoci pokožka na zápästí má vyššiu teplotu, tam umiestnené TEG neboli dostatočne efektívne, pretože ich kontaktná plocha s kožou bola obmedzená.

Celá štúdia bola publikovaná v časopise Applied Energy.