Cercetătorii japonezi au proiectat un mini-generator ieftin care poate livra energie dispozitivelor mici portabile cu ajutorul metalelor non-toxice lipite pe suprafața corpului.

Lansarea pe marele ecrane a primei părți din trilogia ”Matrix” în anul 1999 a inspirat mulți savanți să reproducă în condiții reale generarea de electricitate din procesele fiziologice ale corpului uman, în special degajarea de căldură.

Acest lucru le-a reușit cercetătorilor Universității din Tokyo. Într-un studiu publicat în 2020, aceștia au demonstrat că reziduurile eliminate de corp în formă de căldură în timpul consumului de energie pot fi convertite în electricitate. Procesul de ”reciclare” este bazat pe fenomenul numit EAN sau ”Efectul Anormal Nernst”, se spune într-un comunicat pe situl web universitar. 

Generatorul termoelectric minuscul transformă căldura în electricitate și poate alimenta unelte sau dispozitive cu cerințe reduse de energie de exemplu ceas electric sau senzori de diabet. Este subțire, pe bază de fier (75%) cu aluminiu sau galiu (25%). Printre avantajele indicate de autorii studiului se numără lipsa de toxicitate a metalelor, costurile foarte mici ale materialelor și profilarea sub orice formă dorită.

Până recent, toate cercetările în domeniul generării energiei termoelectrice s-au centrat pe Efectul Seebeck, care este cunoscut dar limitat totodată; prin contrast, fenomenul EAN este mai puțin cunoscut dar cu potențial mai mare, a spus profesorul Satoru Nakatsuji.

ANE a permis echipei să vină cu un curent perpendicular pe gradient, în loc de paralel, iar acest fapt permite modelarea mini-generatorului după bunul plac al producătorilor de tehnologii portabile.

În ambele scenarii (EAN și Seebeck), generatorul este plasat între un corp fierbinte și unul rece, dar există o diferență cheie. Când generatorul este plasat pe piele, iar corpul radiază căldură, are loc producerea de curent. În cadrul configurației Seebeck, curentul merge în aceeași direcție ca și căldura, iar dispozitivul trebuie să aibă o anumită grosime pentru a funcționa. În cadrul configurației EAN, curentul merge perpendicular căldurii și se propagă paralel cu pielea, ceea ce permite dezvoltarea unor generatoare mult mai subțiri (imaginea de mai jos).

Încercările anterioare de a utiliza EAN au implicat materiale toxice și/sau scumpe, motiv pentru care până acum acestei metode nu s-a acordat o atenție serioasă. Aluminiul (Fe3Al) și galium (Fe3Ga) au rezolvat această problemă, după ce savanții au rulat simulări cu diverse metale și design de generator la un super-computer.

Deocamdată nu există dovezi privind fabricarea în masă a generatoarelor de acest tip. Nu există nici informații privind aplicarea în practică a metodei date.

Studiul a fost acceptat spre publicare și în revista Nature. 

De notat că astfel de experimente au avut loc și la Universitatea Purdue din Virginia, Statele Unite, unde savanții au dezvoltat un generator termoelectric flexibil cu semiconductoare croșetate în țesătură.