Группа исследователей под руководством специалистов из Пекинского университета представила новый эластичный материал, способный преобразовывать тепло тела в электричество. Он выполнен на основе резиноподобного полимера и призван обеспечить бесперебойное питание носимых устройств без необходимости использования крупных аккумуляторов или подзарядки.
По сути, материал работает на принципе термоэлектричества — он генерирует электрический ток за счёт разницы температур между кожей (36,6 °C) и окружающим воздухом (примерно 20–30 °C). Считается, что чем выше такая разница, тем больше электрического потенциала может быть получено.
Ключевое новшество в новом разработке — сочетание резиновой эластичности и высокой эффективности термоэлектрического преобразования. Материал способен возвращать форму после растяжения до 150 % от исходной длины, а также выдерживает экстремальные деформации — до 850 %. Для улучшения проводимости были использованы специальные добавки‑допанты, в том числе N‑DMBI, которые значительно повысили эффективность электрической передачи.
Разработка относится к классу n‑типа термоэлектрических эластомеров — материалов, способных проводить электроны и сохранять проводимость даже при механической деформации. До сих пор учёным не удавалось создать эластомер, сочетающий одновременно надёжную проводимость и высокую растяжимость.
Исследователи отметили, что полученный материал может найти применение не только в носимых устройствах. Он может быть использован в медицинских мониторах, которые фиксируются на коже, в имплантируемой электронике, обеспечивающей автономную работу, а также в одежде, способной вырабатывать энергию и контролировать температуру пользователя. Один из авторов работы выразил мысль, что в теории материал способен генерировать энергию беспрерывно, пока только остаётся невредимым и сохранён контакт с кожей.