Заряжать телефон от тепла рук позволит разработка ученых из Нижнего Новгорода
Ученые Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского работают над созданием инновационной пленки, которая сможет заряжать смартфоны без подключения к розетке или внешнему аккумулятору. Исходящее от человеческого тела тепло она будет преобразовывать в электрическую энергию. Проект реализуется при грантовой поддержке Нижегородского научно-образовательного центра (НОЦ) мирового уровня.
«В Нижегородской области много талантливых ученых, сильные научные школы, и важно их поддерживать в конструктивных начинаниях. Обеспечение технологического суверенитета сейчас — одна из ключевых задач, и передовые проекты, которые поддерживает наш НОЦ, помогает ее решить», — отметил заместитель губернатора Нижегородской области Андрей Саносян.
Выработка тока внутри термоэлектрической пленки происходит за счет разницы температур человеческого тела и окружающей среды. Эффективнее всего это происходит в холодное время года, однако перепада даже в 10 градусов Цельсия вполне достаточно для запуска процесса генерации.
«Эта революционная разработка может серьезно изменить всю индустрию мобильных устройств. Также она призвана составить серьезную конкуренцию источникам энергии на солнечных батареях. Для их эффективной зарядки на большей части территории России не хватает достаточного количества ясных дней. Термоэлектрическая пленка, напротив, может генерировать энергию даже ночью», — отметил директор Нижегородского НОЦ, советник губернатора Нижегородской области по инвестициям и инновациям Тимур Халитов.
Уже получены первые опытные образцы пленки. Пока выход на массовый рынок тормозится невысоким коэффициентом полезного действия. «Сейчас мы опытным путем в различных вариациях комбинируем слои пленки так, чтобы повысить ее КПД в несколько раз. Задача максимум — материал должен быть размером со смартфон, должен крепиться к нему. Тогда необходимое электричество будет вырабатываться, когда пользователь держит мобильное устройство в руке», — рассказал руководитель команды разработчиков, заведующий лабораторией спиновой и оптической электроники Научно-исследовательского физико-технического института ННГУ им. Лобачевского Михаил Дорохин.
Термоэлектрическая пленка получается из соединений кремния с хромом, железом и марганцем методом спекания при температуре до 1800 градусов Цельсия в специальной печи. Далее пленка в распылительной камере при помощи лазера наносится на подложку с низкой теплопроводностью из стекла, слюды или сапфира.
Купить необходимое оборудование удалось после победы в конкурсе научно-технологических проектов Нижегородского НОЦ. Благодаря этому приобретению ученые смогли в 10 раз увеличить количество экспериментов с термоэлектрической пленкой.
«Получить образец, который по размерам будет как смартфон и сможет его заряжать, мы планируем в ближайшие 5 – 7 лет», — поделился планами Михаил Дорохин.
Зарядка телефона — не единственное возможное применение термоэлектрической пленки. Также она может быть использована для питания кардиостимуляторов и других маломощных устройств, где важна долговечная работа источника электрического тока. Метод получения термоэлектрической пленки запатентован.
Напомним, НОЦ в Нижегородской области был одним из первых пяти научно-образовательных центров, созданных в России в рамках национального проекта «Наука». Нацпроект реализуется в стране по инициативе президента РФ Владимира Путина с 2018 года. В 2021‑м он был переформатирован в нацпроект «Наука и университеты» и включил в себя четыре федеральных проекта: «Развитие интеграционных процессов в сфере науки, высшего образования и индустрии», «Развитие масштабных научных и научно-технологических проектов по приоритетным исследовательским направлениям», «Развитие инфраструктуры для научных исследований и подготовки кадров» и «Развитие человеческого капитала в интересах регионов, отраслей и сектора исследований и разработок».
Ознакомиться с возможностями, которые предоставляет бизнесу и научным организациям Нижегородский НОЦ, можно на сайте организации.
Период с 2022-го по 2031 год Указом Президента РФ Владимира Путина объявлен Десятилетием науки и технологий в России. Основные задачи Десятилетия — привлечение талантливой молодежи в сферу исследований и разработок, вовлечение исследователей и разработчиков в решение важнейших задач развития общества и страны, а также повышение информированности россиян о достижениях и перспективах отечественной науки. Со всей актуальной информацией о проекте и его инициативах можно ознакомиться на сайте: наука.рф.
