Изследователи от университета в Колорадо Боулдър са разработили ново, евтино носимо устройство, което превръща човешкото тяло в биологична батерия.

Устройството, описано днес в списанието Science Advances, е достатъчно разтегливо, че можете да го носите като пръстен, гривна или друг аксесоар, който докосва кожата. То също така извлича естествената топлина на човека, използвайки термоелектрически генератори за преобразуване на вътрешната температура на тялото в електричество.

„В бъдеще искаме да можем да захранваме вашата носима електроника, без да се налага да включваме батерия“, казва Джианлианг Сяо, старши автор на новия доклад и доцент в Катедрата по машиностроене в университета .

Концепцията може да звучи като нещо от „Матрицата“, в която раса от роботи поробиха хората, за да съберат тяхната ценна органична енергия. Сяо и колегите му не са толкова амбициозни. Устройствата им могат да генерират около 1 волт енергия за всеки квадратен сантиметър от кожата - по-малко напрежение на площ от това, което предлагат повечето съществуващи батерии, но все пак достатъчно за захранване на електроника като часовници или фитнес тракери.

Учените и преди това са експериментирали с подобни термоелектрически носими устройства, но устройствата на Сяо са еластични, могат да се излекуват при повреда и да се рециклират напълно, което ги прави по-чиста алтернатива на традиционната електроника.

„Винаги, когато използвате батерия, я изтощавате и в крайна сметка ще трябва да я смените“, каза Сяо. "Хубавото на нашето термоелектрическо устройство е, че можете да го носите и то ви осигурява постоянна мощност."

Проектът не е първият опит на Xiao да слее човек с робот. Преди това той и колегите му експериментираха с проектирането на „електронна кожа“, носими устройства, които изглеждат и се държат подобно на истинската човешка кожа. Този андроиден епидермис обаче трябва да бъде свързан с външен източник на енергия, за да работи. Досега.

Последната иновация на групата започва с основа, направена от еластичен материал, наречен полиимин. След това учените залепват серия от тънки термоелектрически чипове в тази основа, свързвайки ги с течни метални жици. Крайният продукт изглежда като кръстоска между пластмасова гривна и миниатюрна дънна платка за компютър или може би техничен диамантен пръстен.

"Нашият дизайн прави цялата система разтеглива, без да влага много напрежение в термоелектрическия материал, който може да бъде наистина крехък", каза Сяо.

Да кажем, че сте на джогинг. Докато тренирате, тялото ви се загрява и тази топлина се излъчва към хладния въздух около вас. Устройството на Сяо улавя този енергиен поток, вместо той да отива на вятъра.

"Термоелектрическите генератори са в близък контакт с човешкото тяло и могат да използват топлината, която обикновено се разсейва в околната среда", каза той.

Лего блокове

В допълнение, можете лесно да увеличите тази мощност, като добавите още блокове генератори. В този смисъл Сяо сравнява своя дизайн с популярна детска играчка.

"Това, което мога да направя, е да комбинирам тези по-малки единици, за да получа по-голяма единица", казва той. "Това е като да събереш куп малки лего парчета, за да направиш голяма структура. Дава ти много възможности за персонализиране."

Сяо и колегите му изчисляват например, че човек, който прави бърза разходка, може да използва устройство с размерите на типична спортна гривна, за да генерира около 5 волта електричество - повече, отколкото много батерии за часовници.

Подобно на електронната кожа на Сяо, новите устройства са толкова устойчиви, колкото биологичната тъкан. Ако устройството ви се скъса например, можете да стиснете счупените краища и те ще се запечатат само за няколко минути. И когато приключите с устройството, можете да го потопите в специално решение, което ще отдели електронните компоненти и ще разтвори полииминовата основа, като всяка една от тези съставки може да бъде използвана повторно.

„Опитваме се да направим нашите устройства възможно най-евтини и надеждни, като същевременно имаме възможно най-близко до нулево въздействие върху околната среда“, каза Сяо.

Въпреки че все още има за разработване, той смята, че устройствата на неговата група могат да се появят на пазара след пет до 10 години. Само не казвайте на роботите. Не искаме да имат идея.