Мембрана из лигнина, пропитанная солевым раствором, может генерировать электрический ток, который затем аккумулируется с помощью экологически чистого аккумулятора, созданного из древесных отходов. Эта технология открывает новые перспективы для разработки носимой электроники и энергоэффективных устройств.
Исследователи из Ирландии и Испании разработали способ получения электроэнергии из тепла человеческого тела, используя экологически чистые материалы. Основой для технологии стал лигнин — растительное вещество, которое извлекают из древесных отходов. Этот доступный и возобновляемый материал оказался идеальным для мембраны, преобразующей тепло в электричество в низкотемпературных термоэлектрических процессах.
В среднем тело человека выделяет 60–80 Вт тепла в час — достаточно, чтобы обеспечить питание небольших электронных устройств. Сложность заключается в том, как эффективно улавливать и сохранять это тепло. Преобразование низкотемпературного тепла, например, от человеческого тела или механизмов, обычно малоэффективно, но именно такие потоки «мусорного» тепла составляют более 66 % тепловых потерь в окружающую среду. Поэтому решение этой задачи может радикально улучшить работу носимой электроники.
Команда ученых из Университета Лимерика и Университета Валенсии создала мембрану из лигнина, пропитанную солевым раствором. Под воздействием тепла в мембране возникала разность потенциалов, создаваемая движением положительных ионов, что позволило аккумулировать полученный электрический ток. Вдобавок, ученые разработали экологичный накопитель ионов, используя древесные отходы для создания пористого углеродного материала, который служит суперконденсатором. Технология позволяет хранить и использовать электроэнергию без токсичных элементов, таких как свинец или сурьма, открывая перспективы для создания безопасной и экологически чистой электроники.
Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.
