Резина генерирует ток из тепла тела

05.09.2025

Ученые из Пекинского университета создали материал, который одновременно обладает эластичностью и способностью генерировать электричество за счет тепла человеческого тела. Это первая в мире термоэлектрическая резина, которая может непрерывно питать сенсоры, медицинские устройства и даже небольшие средства связи.

Главная идея открытия основана на температурном контрасте. Организм поддерживает стабильные 37 °C, тогда как окружающая среда почти всегда холоднее. Именно эта разница превращается в источник энергии. "Мы первые предложили концепцию термоэлектрической резины", - подчеркивает автор исследования, материаловед Лей Тин.

Ключом к успеху стало удачное объединение полупроводниковых полимеров с гибкой резиновой основой. Ученые разработали особую нановолоконную сеть, которая сохраняет высокую электропроводность даже тогда, когда материал подвергается сильному растяжению. Благодаря этому удалось соединить свойства, которые раньше казались несовместимыми: пластичность эластомеров и эффективность неорганических термоэлектриков.

Результаты оказались впечатляющими. Резина способна растягиваться более чем на 850 процентов от своей начальной длины и при этом после деформации до 150 процентов восстанавливает свыше 90 процентов исходной формы. Добавленные примеси обеспечили высокую эффективность, сравнимую с характеристиками традиционных твердых термоэлектрических материалов.

Особое значение это открытие имеет для эластомеров n-типа, которые проводят электроны. До настоящего момента совмещение высокой электропроводности и эластичности в подобных системах было нерешенной задачей. Работа китайской команды показала, что это возможно, если изменить сам подход к структуре материала.

Практические применения выглядят многообещающе. В медицине новая технология способна заменить крупные аккумуляторы в кардиомониторах и сенсорах легкими модулями, питающимися от тепла тела. В сфере носимой электроники можно создавать смарт-часы и браслеты, которые никогда не требуют подзарядки. В условиях экстремальных ситуаций, например при пожарах, резина сможет служить источником питания для связи или датчиков, работающих от теплового излучения.

Не менее интересна перспектива интеграции материала в одежду. Такая ткань не только будет регулировать температуру тела, но и обеспечит энергией мобильные устройства. Таким образом, человек превратится в полноценный "генератор", где каждая калория тепла будет находить полезное применение.

<< Назад: 6K-монитор LG UltraFine 32U990A 06.09.2025

>> Вперед: Электровелосипед Kingbull Rover 2.0 05.09.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Извлечение чистой воды из тумана 31.08.2023 Группа инженеров из Института исследований полимеров при Обществе Макса Планка и Швейцарской высшей технической школы Цюриха успешно разработала инновационный метод добычи питьевой воды из тумана. Эта технология может быть применена в областях с недостатком источников пресной воды, таких как регионы с ограниченным доступом к родниковой или дождевой воде. Инженеры создали специальную сетку с мельчайшими ячейками, изготовленную из металлической проволоки и покрытую комбинацией полимеров и оксида титана. Этот дизайн обеспечивает оптимальное скапливание влаги на поверхности сетки, а затем эффективное стекание воды в сборный резервуар, предотвращая вынос ее ветром. Оксид титана выполняет роль химического катализатора, разлагая органические загрязнения в каплях воды и обезвреживая их. Данная технология требует минимального обслуживания и не зависит от использования электричества, а для ее функционирования достаточно солнечного света. Для регенерации оксида титана периодически требуется ультрафиолетовое облучение, но этот процесс экономичен: всего полчаса солнечного света обеспечит активность катализатора на протяжении 24 часов. Исследователи провели тесты новой системы как в лабораторных условиях, так и на небольшом пилотном заводе в Цюрихе. Они смогли собрать 8% влаги из искусственного тумана и удалить 94% органических соединений, добавленных в туман. Среди удаляемых загрязнителей были мельчайшие капли дизельного топлива и вещества, такие как гормоноактивный химикат бисфенол А. В засушливых регионах люди уже используют металлические сети для сбора воды из тумана. Капли конденсируются на сетке, стекают и могут быть собраны. Коллекторы площадью всего несколько квадратных метров, установленные в местах с густым туманом, способны собирать несколько сотен литров воды. Однако существует проблема загрязнения воздуха: опасные и токсичные вещества могут скапливаться в водных каплях тумана. В рядах крупных городов загрязнение воздуха настолько значительно, что вода, собранная из тумана без предварительной очистки, может оказаться непригодной для питья или готовки. Новое открытие решает эту сложную задачу, предоставляя безопасный и доступный источник чистой питьевой воды.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025