живая зарядка для телефона
Заряжайся! Как запитать гаджеты собственным телом?
Содержание
Содержание
Мы зависимы от проводов. Наверняка вам хотя бы раз приходилось панически обыскивать кафе в поисках столика с вожделенной розеткой для зарядки телефона. Замечали – зарядные стойки в аэропорту никогда не бывают пустыми. Больше розеток! Переходников! Удлинителей! Для смартфона, плеера, ноутбука, пауэрбанка и кучи других гаджетов. Трагический глас в народ «У кого-нибудь есть зарядка?!», ведь разряженный телефон в неподходящий момент – катастрофа, кошмарный сюжет, достойный пера Стивена Кинга.
Проводной плен
Электричество и Интернет – кто и что мы без этих двух вещей? На районе выключили свет, и мы вновь пещерные люди. Почему альтернативные источники энергии всегда рассматриваются в масштабах, далеких от нашего быта? Как же вышло, что никто до сих пор не придумал домашнюю гидроэлектростанцию в формате бонсай? Конечно, где-то используются солнечные батареи, но не в наших с вами многоэтажках. Есть ли у человечества намерения вырваться из проводного плена?
Передовые инженеры и изобретатели сегодняшнего дня отвечают – да. И утешают: скоро мы сможем заряжать все наши гаджеты без розеток. Или даже вовсе не вспомним о такой досадной необходимости – пусть сами заряжаются, не маленькие уже. Электричество для этих целей можно получать разными способами, подчас самыми неожиданными. Что если человеческое тело само станет источником электричества?
Эффект Зеебека
Для человека, несведущего в физике, преобразование тепловой энергии в электрическую сродни магии вне Хогвартса. Предположим, у нас есть теплая человеческая кожа и холодная внешняя среда. «Между ними» вполне комфортно расположился какой-нибудь гаджет, например умные часы, плотно прилегающие к коже. В электрической цепи, контакты проводников которой находятся в различных температурных средах, образуется электрический ток. Этот эффект называется термоэлектрическим, его открыл еще в 1821 году немецкий физик Томас Иоганн Зеебек. Если создать устройство, работающее только от тепла, нам не понадобятся розетки, гаджет будет автономным.
Звучит неплохо, но проблема в том, что найти подходящие для повсеместного использования полупроводники оказалось непросто, а уж внедрить их в бытовые приборы тем более. Между тем некоторые прогрессивные компании считают, что за термоэлектричеством – будущее. Одна из таких компаний называется Matrix Industries.
Никогда не нужно заряжать
Лозунг «Никогда не нужно заряжать» моментально сделал Matrix Industries суперизвестной компанией, едва она заявила о себе на краудфандинговой платформе. Компания тут же получила обвинения в шарлатанстве, люди сведущие просто не поверили, что тепла человеческого запястья хватит, чтобы питать какое-либо техническое устройство. Но в 2016 году химики и инженеры Matrix Industries выпустили умные часы PowerWatch и доказали обратное.
В основе работы таких часов лежит эффект Зеебека, о котором мы писали выше. PowerWatch никогда не потребуется заряжать, пока вы их носите. С помощью встроенного полупроводникового термоэлектрического генератора часы добывают электроэнергию от тепла человеческой руки. Даже во время отдыха человеческое тепло выделяет 100 ватт тепла в час, как лампа накаливания. Во время физических упражнений эта цифра увеличивается до одного киловатта. Просто представьте: наше тело – док-станция.
Тепло запястья, где мы носим часы, позволяет создать напряжение в нескольких десятков милливольт. Немного, но преобразователь увеличивает его до пяти вольт, а вот этого уже вполне достаточно, чтобы питать аккумулятор часов. Первая модель PowerWatch поддерживает базовые функции. Монохромный дисплей с низким электропотреблением отображает время, количество пройденных шагов и потраченных калорий, также есть трекер сна. С помощью особых делений на циферблате вы видите, насколько заряжены часы. Чем теплее кожа и холоднее воздух вокруг, тем лучше идет зарядка. Matrix Industries продолжают совершенствовать PowerWatch и вносить в часы новые функции.
Заряжай, пока спишь
Наряду с Matrix Industries над термоэлектрическими гаджетами работают и другие компании по всему миру. В 2009 году французские дизайнеры представили миру концепт браслета Dyson Energy. Этот браслет обладает аккумулятором, который заряжается от человеческого тепла. К заряженному аккумулятору можно подключить любой гаджет через порт micro-USB. Похоже на powerbank, только розетки не нужны.
В 2013 году на фестивале «Isle of Wight» оператор мобильной связи Vodafone предложил гостям воспользоваться спальным мешком The Recharge Sleeping Bag. В такой спальный мешок вшили термоэлектрический модуль. Тепло спящего человека проходит через этот модуль, по мере нагрева два полупроводника и полимерные пленки генерируют электричество при помощи все того же эффекта Зеебека. По данным Vodafone, ночь в спальнике способна зарядить смартфон на 11 часов работы. А ведь такой модуль можно вшивать и в одежду.
Получение более совершенных термоэлектрических материалов (полупроводников) позволит увеличивать мощность термогенераторов, а значит – заряжать гаджеты эффективнее. Так, американскому химику Меркури Канатзидису удалось повысить термоэлектрическую эффективность материалов благодаря работе с селенидом олова.
А что у нас?
Есть свои разработки и в России. Ученые НИТУ «МИСиС» для термоэлектрических материалов используют скуттерудит. Правда, пока их исследование направлено на повышение энергоэффективности космических технологий. Но если получится заряжать технические устройства от тепла в космосе, то на Земле и подавно. Главное, чтобы инженеры подобно новаторам из Matrix Industries довели свои наработки до победного конца, не оставляя свою задумку пылиться в патентном бюро.
Экологичная зарядка
Термоэлектрический способ заряжать девайсы удобен пользователям, которые получают автономные устройства, не нуждающиеся в питании от сети. По душе он и экологам, ратующим за энергосбережение. Число электронных устройств, которые мы используем, растет с каждым днем. Если у прошлого-позапрошлого поколения были только телевизор и радиоприемник, то теперь же мы не в силах обойтись без смартфона, электронной книги, планшета, ноутбука, ПК, умных часов и целой армии бытовых приборов.
С ростом числа устройств увеличивается и энергопотребление. Напомним на секундочку, что главные энергетические ресурсы Земли – газ, уголь и нефть – невозобновляемые. С этой позиции термоэлектрические батареи для гаджетов выгодны вдвойне. На сегодняшний день главная проблема таких батарей – дороговизна и несовершенство материалов, но и мобильный телефон когда-то был невероятной роскошью, а теперь он есть у каждой бабушки.