Специалисты из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новое носимое устройство, которое сможет заряжать смартфоны. Оно оборачивается вокруг пальца руки, как пластырь, и собирает пот, пока человек спит, а потом использует его для выработки электроэнергии.
Пока прототип зарядки накапливает лишь небольшую часть энергии, а для работы телефона потребуется около трех недель ее постоянного износа, но ученые надеются увеличить эту емкость в будущем, передает Daily Mail. Результаты исследования были опубликованы в журнале Joule.
Новый сборщик энергии вырабатывает небольшое количество электричества, когда владелец начинает потеть, или от легкого постукивания пальцами. Он делает это, преобразовывая такие действия, как набор текста, написание сообщений, игра на пианино или ввод кода Морзе, в дополнительную плату – так что даже отправка твита может зарядить смартфон.
Отмечается, что при ношении такого устройства в течение 10 часов будет выработано достаточно энергии, чтобы электронные часы продолжали работать в течение суток.
"В отличие от других устройств, работающих от пота, для того, чтобы быть полезным, не требуется никаких упражнений или физических усилий со стороны владельца. Эта работа – шаг вперед к тому, чтобы сделать носимые устройства более практичными, удобными и доступными для обычного человека", – заявил соавтор исследования Лу Инь.
Принцип работы новой зарядки
По словам исследователей, на кончиках пальцев находится одна из самых высоких концентраций потовых желез в организме, при этом каждый палец вызывает от 100 до 1000 раз больше потоотделения, чем большинство других частей тела.
Собрать пот с такой маленькой площади и преобразовать его в электричество было непросто – для этого потребовались специальные материалы и инженерные решения.
Поэтому новая зарядка оснащена электрическими проводниками или электродами из угольной пены, которая поглощает пот пальцев.
Затем ферменты на электродах в ней запускают химическую реакцию между молекулами пота, чтобы произвести электричество.
Небольшая микросхема под электродами, сделанная из "пьезоэлектрического материала", также генерирует энергию при нажатии, при этом она накапливается в небольшом конденсаторе и при необходимости раздается на другие устройства.
"Размер устройства составляет около одного квадратного сантиметра. Его материал также гибкий, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, что он будет слишком жестким или странным. Вы можете с комфортом носить его в течение длительного времени", – пояснил Лу Инь.
Чтобы протестировать свое устройство, добровольца попросили выполнять различные задачи, нося его на пальце, включая набор текста, постукивание и даже сон. Так, за 10 часов сна зарядка собрала почти 400 миллиджоулей энергии, достаточной для питания электронных наручных часов в течение 24 часов.
За час случайного набора текста и щелчка мышью устройство собрало почти 30 миллиджоулей без каких-либо усилий, кроме нормальной активности.
Нажатия на него 10 раз каждые 10 секунд или ношения в течение двух минут было достаточно для питания сенсора и экрана смартфона.
Разработчики считают, что если в будущем привязать устройство к остальным кончикам пальцев, оно будет генерировать уже в 10 раз больше энергии.