Orologi senza batteria: La nuova tecnologia utilizza film sottili per generare elettricità dal calore del corpo

I generatori termoelettrici producono energia catturando la differenza di temperatura tra una superficie calda e un ambiente più freddo. Sebbene questi dispositivi siano molto promettenti per l'alimentazione continua di dispositivi elettronici indossabili utilizzando il calore del corpo umano, la loro produzione come pellicole sottili e confortevoli ha rappresentato una sfida scientifica significativa. Poiché queste pellicole sono eccezionalmente sottili, il calore corporeo passa verticalmente attraverso di esse nell'aria circostante - proprio come il calore che fuoriesce attraverso un singolo foglio di carta, senza sezioni calde e fredde distinte, limitando la generazione di elettricità.

Storicamente, gli ingegneri hanno aggirato questo problema piegando i materiali o costruendo ingombranti strutture a pilastri tridimensionali, che purtroppo sacrificavano la natura leggera e flessibile delle pellicole. Per risolvere questo problema, un team di ricerca della Seoul National University ha progettato una soluzione innovativa che mantiene il dispositivo completamente piatto. Illustrato nella rivista Science Advances, il loro nuovo "generatore termoelettrico pseudo-trasversale" reindirizza fondamentalmente il modo in cui viaggia l'energia termica.

Invece di permettere al calore di fuoriuscire direttamente verso l'alto, i ricercatori hanno progettato una base in silicone specializzata ed elastica. Inserendo nanoparticelle di rame che conducono il calore solo in sezioni specifiche di questa base, hanno forzato il calore corporeo a fluire lateralmente lungo il materiale. Questo movimento laterale crea con successo zone calde e fredde adiacenti sulla superficie piana. Imita un effetto fisico complesso in cui il calore e le correnti elettriche si muovono ad angolo retto, ottenendo un gradiente di temperatura utilizzabile solo grazie al design strutturale.

Poiché l'intero dispositivo è fabbricato con un semplice processo di stampa a inchiostro, rimane altamente flessibile e scalabile. I componenti possono essere assemblati in modo modulare, come i blocchi di costruzione, per adattarsi a varie forme e dimensioni. Questa nuova piattaforma apre la strada a una nuova generazione di indossabili intelligenti autoalimentati che si adattano comodamente alla pelle.