Зарядное устройство от тепла тела

    Привет, Хабр!

    Одно из слабых мест портативных девайсов, включая умные часы и смартфоны, это срок из работы без подзарядки. Конечно, было бы лучше вообще забыть об их подзарядке, как о необходимости крутить пимпочку часов с автозаводом.

    Но что использовать в качестве источника энергии? Шляпу с солнечной батареей? Поративный ядерный реактор? В Корейском Институте передовых наук и технологий решили использовать для заряда тепло человеческого тела. Группа ученых уже разработала легкий и гибкий генератор, сделанный из термоэлектрического материала.

    image

    Термоэлектрические генераторы, изготовленные из неорганических материалов, имеют мощность выше тех, что сделаны из органических. Проблема в том, что они при этом более жесткие и большего размера. Разработка корейских ученых ориентирована на решение данных проблем: стеклоткань, на которой напечатан генератор, уменьшает потерю тепла и увеличивает выход энергии. Об этом утверждает статья, опубликованная институтом. Также команда разработчиков отметила, что их творение может быть использовано в транспортных средствах, включая самолеты.

    Byung Jin Cho, лидер группы разработчиков:
    Это революционный подход к дизайну генераторов. Мы смогли значительно снизить вес нашего генератора — а этот параметр является важным элементом для носимой электроники.

    Вот только о том, когда мы увидим эту разработку в реальных гаджетах, нам не сообщают.

    Это интересно:
    История умных часов
    История пульсометров
    На здоровье! Десять самых интересных новинок 2014 года
    На здоровье! Носимые устройства в спорте и медицине
    Расширяя возможности
    В продаже появилась «система виртуального зрения» для слепых OrCam
    Google Glass для помощи людям с болезнью Паркинсона
    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 44
    • –11
      Для планшетофона на android пусть сразу водолазный костюм делают.
      • +13
        Не хочу Вас огорчать, но шутка эта давно протухла.
        • –2
          Скорее это было удивление от не очень большой полезности подобного изобретения — в плане промышленного его производства.
      • +6
        3 миливольта? Похвальное напряжение.
        • –1
          В масштабах верхней одежды, должно быть нормально.
          • +4
            1600 фенечек на одежде для 5 вольт на выходе? (Это я про ток пока что не говорю).
            • +1
              Да, если сделать футболку из таких фенечек, то их вполне может поместиться на такой футболке порядка 1500 штук.
              При занятии спортом ток тоже будет выше, так как выше теплоотдача.
              • +3
                Футболка из таких фенечек весить будет как бронежилет наверное.
                • +2
                  Так это же целых два плюса —
                  1. Можно невозбранно подкачаться за счет утяжеления.
                  2. Доп. выход энергии.
                  • +2
                    И бесплатное охлаждение, когда жарко
                  • +2
                    И стоить как скафандр…
          • +3
            А я буду больше уставать если носить такую штуку?
            • +1
              Охлаждаться быстрее, скорее всего. Летом это хорошо, так что в теплых странах может иметь успех. А вот зимой действительно лишний дополнительный расход тепла для зарядки девайсов.
              • +5
                Насколько я понимаю, для работы такого генератора нужна разница температур, а не просто тепло (иначе получился бы халявный холодильник, да еще и с выработкой электричества). Так что летом в теплых странах толку от него будет немного.
                • 0
                  Охлаждаться быстрее, скорее всего.
                  Наоборот — устройство извлекает энергию из потока тепла при теплообмене, таким образом замедляя его.
                  • +2
                    Превращение тепловой энергии в работу и теплообмен — это разные вещи. Нельзя говорить, что «энергия извлекается из потока тепла при теплообмене». Если происходит теплообмен — то теплота не превращается в работу. Чтобы превратить тепло в работу, нужно, во-первых, прекратить теплообмен. То есть теплоизолировать горячее тело от холодного. Во-вторых, нужно поставить тепловую машину (термоэлектрические элементы являются ее частным случаем) между горячим и холодным телом.
                    • 0
                      …таким образов осуществляя теплообмен ;-)
                      Так же, как и плотина ГЭС на реке извлекает энергию из течения реки, прерывая его.
                      • 0
                        Если в результате процесса произошла (кроме прочего) передача тепла от горячего тела к холодному — то это еще не значит, что такой процесс называется "теплообмен". Почитайте хотя бы матчасть. Тем более неверно ваше утверждение «ГЭС на реке извлекает энергию из течения реки, прерывая его». После наполнения водохранилища ГЭС не прерывает течение реки, его скорость не замедляется.
                        • 0
                          Если в результате процесса произошла (кроме прочего) передача тепла от горячего тела к холодному — то это еще не значит, что такой процесс называется «теплообмен». Почитайте хотя бы матчасть.
                          Я, конечно, дико извиняюсь, но что по вашей ссылке противоречит моим словам? Начнём с того, что она на статью «Теплопередача» (хоть слово и заменяется по тексту в некоторых местах на «теплообмен», и продолжим тем, что её определение даётся как «физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку». Если же обратиться к словарям, то увидим «Необратимый процесс переноса теплоты от более нагретых тел к менее нагретым» — тоже никаких противоречий моим словам.
                          После наполнения водохранилища ГЭС не прерывает течение реки, его скорость не замедляется.
                          Прерывает ≠ останавливает. Вообще, это очевидно, если задуматься, что раз масса втекающей и вытекающей воды одинакова, а часть энергии её течения (другой энергии у воды нет, есть ещё потенциальная от перепада высот, но без плотины она всё равно бы перешла в кинетическую) отбирается, то по формуле кинетической энергии (Т=mV²/2) должна снижаться скорость, потому что больше в этой формуле снижаться нечему.
                          • 0
                            «Необратимый процесс переноса теплоты от более нагретых тел к менее нагретым» — тоже никаких противоречий моим словам.

                            Есть противоречие. Процессы, происходящие в идеальной тепловой машине, полностью обратимы. В реальных тепловых машинах есть потери, но за их вычетом работа тепловых машин обратима. То есть можно вернуть тепло обратно от холодного тела к горячему (с помощью холодильной машины).

                            а часть энергии её течения (другой энергии у воды нет, есть ещё потенциальная от перепада высот, но без плотины она всё равно бы перешла в кинетическую) отбирается, то по формуле кинетической энергии (Т=mV²/2) должна снижаться скорость, потому что больше в этой формуле снижаться нечему

                            ГЭС извлекают именно потенциальную энергию воды от перепада высот. Если бы не было плотины — эта энергия сначала пошла бы на рост кинетической энергии воды, но силы трения растут с ростом скорости течения, так что значительная часть этой энергии перешла бы в тепло.
                            • 0
                              Есть противоречие. Процессы, происходящие в идеальной тепловой машине, полностью обратимы. В реальных тепловых машинах есть потери, но за их вычетом работа тепловых машин обратима. То есть можно вернуть тепло обратно от холодного тела к горячему (с помощью холодильной машины).
                              Тепло «самотёком» переходит с тела в окружающую среду — это теплообмен. Он необратим, т.к. «самотёком» в обратную сторону ничего не потечёт, перенос тепла в обратную сторону не будет теплообменом. Да и причём тут вообще тепловая машина?..
                              • 0
                                При том, что любое устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую, называется тепловой машиной. Поскольку электрическая энергия может быть без потерь преобразована в механическую и наоборот — то устройства, преобразующие тепло в электричество непосредственно, тоже являются тепловыми машинами. При рассмотрении таких устройств с точки зрения термодинамики принципиальных различий нет. Для термоэлектрических элементов справедливы те же законы и ограничения, которые термодинамика накладывает на механические тепловые машины. И если у вас имеется такой термоэлемент, который имеет кпд, равный кпд машины Карно — то его работа полностью обратима.
              • +5
                «Телефон почти разрядился… Пойду побегаю.»
                • 0
                  "… марафон."
                  • +9
                    — Дорогой, где ты был?
                    — Бегал.
                    — Но телефон разряжен, а у тебя не андроид!
                    Дура, тут же 3 милливольта! ¯\_(ツ)_/¯
                  • +2
                    Очень хотелось бы умные часы с таким браслетом и задней крышкой. Да, немного тяжелее, зато если технология разовьется можно совсем не заряжать. Эх, мечты…
                    • +7
                      О, возвращаемся к старым добрым временам Шерлока Холмса, когда время смерти = время на часах.

                      Шутка конечно, часики еще какое-то время всё равно будут тикать, даже если их хозяин к ним внезапно «охладеет».
                      • +1
                        Ну поправку-то на скорость охлаждения тела сделать не сложно.
                      • +5
                        Да, я хочу сказать, что жить с наклеенной на кожу фигнёй невыносимо отвратительно. Любой человек, у которого капельница несколько дней была, или прибор какой пришлёпнут, может подтвердить. А если оно будет не наклеено, то термоконтакта почти никакого (кожа довольно неплохо умеет изолировать источники утечки тепла).
                        • +3
                          История в подтверждение.
                          Будучи курсантом, изобрел «вечный» подворотничок. Для тех, кто не знает про эту традицию, ссылка в армию.
                          К подшиве утюгом приклеил/расплавил полиэтиленовую пленку и пришил изобретение на место.
                          Пару дней было нормально, но потом стало не комфортно от раздражения кожи. Да и потемневшие нитки не очень хорошо смотрелись на фоне белоснежного подворотничка. Вернулся к ежедневному ритуалу.

                        • +13
                          • 0
                            Давно пользуюсь часами-кинетиками от Seiko. Интересно, какой ток там может вырабатываться? Вроде для часов 200-400 метров пройтись хватает заряда на сутки.
                            • +1
                              Если это механика — то никакой, автоподзавод изобрели давно и работает он отлично. Если электроника, то от батарейки с емкостью около сотни mAh часы как правило работают больше года, сколько mAh закачивается за пробежку, чтоб на сутки хватало — можете подсчитать, не думаю, что что-то большее чем несколько.
                            • +1
                              Мда, молодцы, реинкарнировали термоэлектрогенераторы, молодцы, сделали компактными. Но, блин, а мощность у этой фенечки какая, сколько фенечек надо будет, чтобы хотябы 1 Вт получить с этого или эта штука для подзарядки гаджетов, которые итак ничего почти не потребляют? Плюс для работы ей нужна разница температур, не думаю, что много желающих найдется, чтобы носить весь день майку, которая мало того, что реально в обтяжку, так ещё и не пропускает воздух. С тем-же успехом можно походить в «сухом» (да и в «мокром» тоже удовольствие ниже плинтуса) гидрокостюме летом часок — пота и вони будет хоть отбавляй.
                              • 0
                                эта штука для подзарядки гаджетов, которые итак ничего почти не потребляют
                                Почти, но не ничего — батарейку-то всё равно в них пихать приходится, а т.к. батарейки должны быть серийными, то для некоторых гаджетов она весит/занимает до 90% всего гаджета. Да, время жизни ограничено только саморазрядом, но не лучше ли вообще без неё?
                              • 0
                                Следующим витком стоит попробовать напрямую снимать потенциал с нервных клеток. Если мне не изменяет память, потенциал нейронов что-то около 50-100 мВ. Кому нужны лишние потери на преобразование энергии!
                                • +1
                                  Не, это неэффективно. Основной расход энергии же идет не на передачу нервных импульсов (это просто «сигнальные линии»). Эффективнее будет глюкозу в крови окислять в топливных элементах. А если еще и хлорофилл под кожей нарастить…
                                  • 0
                                    Животные не заморачиваются с хлорофиллом потому, что для получения существенной мощности нужно иметь большую площадь поверхности. А чтобы еще при этом бегать (представьте, сколько нужно энергии для перемещения среднего дерева) — то энергетическое сальдо станет отрицательным.

                                    А насчет глюкозы из крови согласен. В этом наибольшие перспективы.
                                    • 0
                                      > то энергетическое сальдо станет отрицательным

                                      Ну так это же не основной источник энергии. Так, доп. плюшка без особых затрат :)
                              • +1
                                Предвещаю фразы:
                                — Вы такой теплый… можно от вас подзарядится, а то у меня мобильный сел?
                                • +2
                                  И предложение «бесплатные обнимашки» у метро внезапно приобретает новый смысл. Или даже «я думала, что нравилась ему, а он хотел зарядить телефон!».

                                  А казалось бы, всего лишь какая-то пленочка.

                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                Самое читаемое