Над 60% от глобалната енергия се губи под формата на отпадъчна топлина. За да улови тази загубена енергия, изследователски екип от Института по химия към Китайската академия на науките е създал високо гъвкав материал, който преобразува топлината директно в електричество, без да причинява замърсяване. Публикуван в сп. Science, новият нередовен йерархично-порест термоелектрически полимер предлага решение за непрекъснато електрозахранване на носими устройства като смарт часовници, като използва разликите в околната температура, например топлината на тялото.

За да работят ефективно, тези материали трябва да провеждат добре електричеството, като същевременно предотвратяват изтичането на топлина. Традиционно гъвкавите пластмаси се борят с този баланс. Изследователите решиха този проблем, като смесиха полимер с разделителен агент, който по-късно беше отстранен, за да се създаде мрежа от микроскопични и наноразмерни дупки с произволна форма. Тази структура, подобна на гъба, физически блокира микроскопичните вибрации, които обикновено пренасят топлината през твърдо тяло, като ефективно намалява загубата на топлина със 72%.

Едновременно с това ограничените пространства в порестата структура принуждават полимерните молекули да се събират много по-плътно и подредено от обикновено. Това подобрено структурно подреждане създава високоефективни канали за преминаване на електрически заряди, като увеличава електрическата мобилност с най-малко 25%.

Чрез успешното разделяне на топлинния поток от електрическия, оптимизираният филм постигна рекордна ефективност – известна като термоелектрична стойност – от 1.64 при около 70 градуса Целзий. Това установява нов стандарт, надминаващ предишния рекорд за полимери от 1.28 и дори превъзхождащ гъвкавите неорганични материали. За разлика от традиционните високопроизводителни материали, които изискват сложна подготовка, изследователите твърдят, че този нов филм може да се произвежда в големи количества и на ниска цена, като се използват прости техники за нанасяне чрез пръскане, подобни на печатането на вестник.

Снимка: Pexels

Виж още: Първият частен космически телескоп в света току-що забеляза първата си звезда. Ето какво видя той