Смуги зебри надихнули вчених на створення розумного джерела енергії, яке можна носити на собі

Характерний зовнішній вигляд зебри був предметом багатьох наукових дискусій, починаючи від ролі цього візерунка в обмані хижаків і закінчуючи тим, як він допомагає стримувати укуси комах. А нещодавно було виявлено, що ці тварини можуть піднімати хутро своїх чорних сегментів, щоб відводити тепло від шкіри для регулювання температури. Тепер вчені перевели дискусію про смуги зебр в зовсім іншому напрямку й надихнулись забарвленням тварини для створення пристрою, який виробляє електрику, використовуючи контрастні відтінки як теплопровідники.

• Ґрунтова бактерія навчила вчених виробляти електрику з повітря

Деталі

Дослідники з Науково-технологічного інституту Кванджу (GIST) у Південній Кореї розробили гнучкий, біорозкладаний термоелектричний генератор волоконного типу (TEG), який використовує чорні та білі ділянки для створення температурного градієнта під поверхнею, який, своєю чергою, може генерувати енергію. Професор GIST і автор дослідження Янг Мін Сонгпояснив:

Традиційні конструкції TEG великі й громіздкі, оскільки вони покладаються на природну конвекцію, що призводить до температурного градієнта поза площиною. Для цього потрібні жорсткі ізолятори, які обмежують застосування TEG у гнучких і переносних пристроях. Тепер ми вийшли за рамки цієї парадигми в нашому дизайні, створивши пристрій, який є гнучким і біорозкладаним. Це збільшує його застосовність, одночасно зменшуючи його вплив на навколишнє середовище, роблячи його масштабованим, інтегрованим та стійким.

Біорозкладаний матеріал PLCL, який відбиває сонячне світло та випромінює інфрачервоне випромінювання, щоб підтримувати прохолоду в області під ним, використовуватимуть для створення білих смуг, тоді як чорний PEDOT:PSS забезпечуватиме поглинання тепла, необхідне для створення градієнта температури під ним. За допомогою кремнієвих наномембран нова конструкція TEG змогла створити різницю температур у 22 °C для градієнта.

Хоча лабораторна модель була невеликим прототипом, дослідники кажуть, що вона може генерувати безперервну електроенергію 24 години на добу, а матеріали повністю біологічно розкладаються у фізіологічному розчині протягом 35 днів. Сонг зазначає:

Пандемія спричинила широке використання одноразових масок і захисного обладнання, що створює величезний вплив на навколишнє середовище. Це підкреслює потребу в стійких і екологічно чистих рішеннях, таких як TEG, які можна включати в такі носимі пристрої для виконання спеціалізованих функцій, таких як самостійне генерування електроенергії.

Раніше вчені запропонували використовувати деревний гриб як екологічну альтернативу пластику. Розуміння клітинної структури цього гриба допоможе створювати так звані живі матеріали, які будуть міцнішими й екологічнішими наявних зараз.