Специалисты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» в составе международной группы ученых создали термоэлектрический полимерный материал на основе нанотрубок, который может применяться для изготовления зарядных устройств-браслетов, преобразующих в электроэнергию тепло человеческого тела. Об этом в четверг сообщила пресс-служба НИТУ «МИСиС».

К термоэлектрическим материалам относятся химические соединения или сплавы металлов, способные преобразовывать тепло в электроэнергию. Существующие термоэлектрики на основе сплавов обладают небольшим КПД (около 10%) и рядом недостатков — для максимальной эффективности температура нагрева пластины должна достигать нескольких сотен градусов. В качестве альтернативы ученые рассматривают полимерные материалы, которые могут работать при комнатной температуре, за счет гибкости им можно придать любую форму, они нетоксичны и обладают низкой теплопроводностью, что препятствует потерям при конвертации энергии. Авторы исследования создали полимерный материал на основе вытянутых и упорядоченно расположенных нанотрубок, который в будущем может быть основой устройств-браслетов, заряжающих телефон, преобразуя тепло человеческого тела в электроэнергию.

«Ученые НИТУ „МИСиС“ совместно с коллегами из Технологического университета Лулело (Швеция) и Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) разработали первый в мире термоэлектрический материал с упорядоченно расположенными нанотрубками. Благодаря полимерной природе, он гибок, а добавка из нанотрубок в несколько раз повышает его электропроводность. В перспективе такой материал можно будет применять для зарядки мобильных устройств без дополнительного источника питания: один такой браслет или чехол позволил бы заряжать часы или телефон прямо от тепла человеческого тела», — говорится в сообщении.

В процессе создания композиции ученые вырастили нанотрубки на полупроводниковой подложке и залили поверхность полимером, после чего выровняли области скопления трубок за счет дополнительной обработки. В качестве основы авторы использовали один из самых перспективных полимеров — полиэтилендиокситиофен (ПЭДОТ), который не только обладает высокой электропроводностью, но и способностью дополнительно усиливать этот показатель при добавлении химических включений в полимерную матрицу.

«По словам участника научной группы со стороны НИТУ „МИСиС“ Хабиба Юсупова, при таких характеристиках материала изделия из него будут способны преобразовывать даже тепло человеческого тела (на контрасте с комнатной температурой) в полезную электроэнергию. Например, сделав браслет для часов или чехол для мобильного телефона из такого полимера, можно будет питать устройства на постоянной основе, без дополнительного источника электроэнергии», — говорится в сообщении.