Smartwach, którego nie trzeba ładować? Naukowcy opracowują wearables wykorzystujące energię z ciepłoty ciała

W tworzeniu nowych technologii coraz większą uwagę przykłada się do szukania alternatyw dla tradycyjnych baterii – zarówno tych jednorazowych, jak i do wielokrotnego ładowania. Dlaczego? Problemem jest utylizacja, gdyż baterie i akumulatory zawierają dużą ilość substancji szkodliwych dla środowiska. Poza tym kwestie produkcyjne – otaczamy się coraz większą liczbą elektronicznych urządzeń, a każde z nich musi być w jakiś sposób zasilane.

Pojawiają się jednak już pierwsze pomysły związane z zastępowaniem baterii – jednym z nich jest pilot na baterie słoneczne wyprodukowany przez Samsunga. Dzięki temu rozwiązaniu firma ma w ciągu 7 lat zapobiec wygenerowaniu odpadów pochodzących z około 99 milionów takich baterii.

Tak jak w pilotach Samsunga, urządzenie jest zasilane energią słoneczną, tak w urządzeniach typu wearables podobnie będzie działała „energia organizmu”. Naukowcy z Uniwersytetu Kolorado w Boulder opracowali urządzenie do noszenia, które jest zasilane podczas zwykłego noszenia na ręce – ciało jest w tym wypadku jedną wielką biologiczną baterią. Rozciągliwa bransoletka wykorzystuje naturalne ciepło człowieka, a dzięki wykorzystaniu generatorów termoelektrycznych przekształca temperaturę ciała w energię elektryczną.

Na czym dokładnie polega ta technologia? System zasilania jest zbudowany z cienkich chipów termoelektrycznych połączonych przewodami z ciekłego metalu. Znalazły się specjalne generatory termoelektryczne – każdy z nich wytwarza  jeden wolt energii z każdego centymetra kwadratowego powierzchni skóry. Jest to oczywiście znacznie mniejsza ilość energii niż ta wytwarzana przez większość baterii, ale powinna być wystarczająca do zasilenia smartwatcha czy bransoletki fitness.

– W przyszłości chcemy mieć możliwość zasilania elektroniki do noszenia bez konieczności dołączania baterii – mówi Jianliang Xiao z Uniwersytetu Kolorado w Boulder.

Termoelektryczne urządzenie wearables noszone jako pierścień / University of Colorado Boulder (fot. Xiao Lab)

Technologia będzie elastyczna ze względu na swoją formę i możliwość rozbudowywania jej. Moc danego urządzenia z tym komponentem będzie można zwiększyć, dodając więcej bloków generatorów. Co ważne, cały system jest równie wytrzymały, co tkanka biologiczna – rozerwany można na nowo złączyć za pomocą ściśnięcia i uszczelnienia złamanych końców.

Niesamowity jest też opisywany proces utylizacji tego rozwiązania – opaskę z generatorami zamiast wyrzucać można zanurzyć w specjalnym roztworze, który oddzieli komponenty elektroniczne i rozpuści bazę. Pojedyncze działające składniki będzie można ponownie wykorzystać.

Pierwsze urządzenie bazujące na nowej technologii ma trafić na rynek w ciągu pięciu lat. Być może będzie to przełom w produkcji elektroniki do noszenia, która już nie będzie potrzebować dodatkowego, zewnętrznego zasilania.