Czy smarwatch może ładować się po prostu podczas noszenia? Naukowcy z Uniwersytetu Pekińskiego twierdzą, że tak. To nie jest kolejna obietnica bez pokrycia, ale konkretne osiągnięcie, które może zmienić sposób korzystania z elektroniki noszonej. Zamiast codziennego podpinania do ładowarki, urządzenia mogłyby czerpać energię z naturalnego ciepła naszego ciała.
Czytaj też: Energia elektryczna ze skorup orzechów? Wystarczy dodać trochę wody
Chińscy naukowcy opracowali pierwszą na świecie gumową opaskę przekształcającą ciepło ciała w energię elektryczną. To nie jest prototyp działający wyłącznie w laboratorium, ale materiał o realnym potencjale komercjalizacji. Szczegóły opisano w Nature.
Czym jest termoguma?
Zasada działania opiera się na prostej fizyce – wykorzystaniu różnicy temperatur między ciałem człowieka a otoczeniem. Temperatura skóry wynosi ok. 37 stopni Celsjusza, podczas gdy otoczenie ma zazwyczaj 20-30 stopni Celsjusza. Ta kilkunastostopniowa różnica wystarcza do generowania niewielkich ilości energii.
Czytaj też: Nowy rekord. Energia przesłana przez Amerykanów bezprzewodowo na ogromną odległość
Kluczową innowacją jest hybrydowa struktura materiału. Badaczom udało się połączyć polimery półprzewodnikowe z elastyczną gumą, tworząc sieć nanofibrową o wyjątkowych właściwościach. Specjalne domieszki chemiczne znacząco poprawiły zdolności termoelektryczne materiału.
Wcześniejsze materiały termoelektryczne miały poważne ograniczenia – były albo elastyczne, albo rozciągliwe, ale nie posiadały obu tych cech jednocześnie. Nowa termoguma rozciąga się do ponad 850 proc. swojej pierwotnej długości i odzyskuje ponad 90 proc. kształtu po rozciągnięciu do 150 proc., co jest wartością porównywalną z naturalną gumą.
Ta wyjątkowa elastyczność oznacza, że materiał może być stosowany w opaskach, elementach odzieży czy innych akcesoriach bez obaw o uszkodzenie podczas normalnego użytkowania. Lei Ting twierdzi, że teoretycznie taki materiał mógłby dostarczać energię w nieskończoność, o ile nie ulegnie fizycznemu uszkodzeniu. Dla użytkowników smartwatchy czy opasek fitness oznaczałoby to koniec z codziennym ładowaniem urządzeń. Energia generowana przez różnicę temperatur między skórą a powietrzem mogłaby wystarczyć do zasilania podstawowych funkcji elektroniki.
Chociaż smartwatche wydają się najbardziej oczywistym zastosowaniem, potencjał nowego materiału jest znacznie szerszy. W medycynie termoguma mogłaby zasilać lekkie czujniki monitorujące stan zdrowia pacjentów bez konieczności stosowania dużych baterii. To szczególnie ważne przy długoterminowym monitorowaniu, gdzie częsta wymiana baterii stanowi istotny problem. Materiał można by integrować z odzieżą, tworząc inteligentne ubrania zdolne do ładowania urządzeń mobilnych czy nawet regulacji temperatury ciała. W zastosowaniach terenowych termoguma mogłaby zasilać sprzęt komunikacyjny wykorzystując ciepło ogniska lub innych dostępnych źródeł ciepła.
Choć termoguma brzmi obiecująco, warto zachować zdrowy sceptycyzm. Przejście od laboratoryjnego prototypu do masowej produkcji zawsze wiąże się z wyzwaniami – kosztami, trwałością materiału i efektywnością konwersji energii na większą skalę. Niemniej jednak chińskie odkrycie pokazuje interesujący kierunek rozwoju. Wykorzystanie energii otaczającej nas na co dzień w sposób dotąd niemożliwy to koncept, który warto obserwować. Termoguma może nie od razu zrewolucjonizować rynek, ale z całą pewnością stanowi krok w ciekawym kierunku.