Professor i materialvetenskap och teknik vid University of Utah Ashutosh Tiwari och hans team har ett billigt och biovänligt material som kan generera el genom en termoelektrisk process som involverar värme och kall luft. Materialet (de svarta blocken mellan de två plattorna på bilden) kan användas tillsammans med matlagningskärl för att ladda telefoner eller smycken för att driva hälsosensorer. Upphovsman:Dan Hixson/University of Utah College of Engineering
Tack vare upptäckten av ett nytt material av ingenjörer från University of Utah, smycken som en ring och din kroppsvärme kan generera tillräckligt med el för att driva en kroppssensor, eller en stekpanna kan ladda en mobiltelefon på bara några timmar.
Laget, ledd av professor i materialvetenskap och teknik vid University of Utah Ashutosh Tiwari, har funnit att en kombination av de kemiska elementen kalcium, kobolt och terbium kan skapa en effektiv, billigt och biovänligt material som kan generera el genom en termoelektrisk process som involverar värme och kall luft.
Deras resultat publicerades i en ny tidning 20 mars i det senaste numret av Vetenskapliga rapporter . Den första författaren på uppsatsen är University of Utah materialvetenskap och teknik postdoktoral forskare, Shrikant Saini.
Termoelektrisk effekt är en process där temperaturskillnaden i ett material genererar en elektrisk spänning. När ena änden av materialet är varmt och den andra änden är kall, laddningsbärare från den varma änden rör sig genom materialet till den kalla änden, genererar en elektrisk spänning. Materialet behöver mindre än en graders temperaturskillnad för att producera en detekterbar spänning.
I åratal, forskare har letat efter rätt typ av material som gör processen effektivare och producerar mer el men inte är giftigt. Det finns andra material som kan generera kraft på detta sätt, såsom kadmium-, tellurid- eller kvicksilverbaserade material, men de är giftiga för människor. Den unika fördelen med detta nya material av Tiwaris team är att det är billigt att producera och, främst viktigt, biovänliga och miljövänliga samtidigt som de fortfarande är effektiva vid elproduktion, Säger Tiwari. Därför, det kan vara säkert att använda med människor.
Ashutosh Tiwari, professor i materialvetenskap och teknik vid University of Utah, har team som har ett billigt och biovänligt material som kan generera el genom en termoelektrisk process som involverar värme och kall luft. I denna grafik, värmen från en het spis, tillsammans med det kallare vattnet eller maten i en kastrull, kan generera tillräckligt med el för att ladda en mobiltelefon. Upphovsman:Ashutosh Tiwari
"Det finns inga giftiga kemikalier inblandade, "säger han." Det är mycket effektivt och kan användas för många dagliga applikationer. "
Ansökningarna för detta nya material är oändliga, Säger Tiwari. Det kan byggas in i smycken som använder kroppsvärme för att driva implanterbar medicinsk utrustning som blodglukosmonitorer eller hjärtmonitorer. Den kan användas för att ladda mobila enheter genom kokpannor, eller i bilar där det dras från motorns värme. Flygplan kan generera extra kraft genom att använda värme från kabinen mot den kalla luften utanför. Kraftverk kan också använda materialet för att producera mer el från den värme som anläggningen genererar.
"I kraftverk, cirka 60 procent av energin går till spillo, "postdoktor, Saini, säger. "Med detta, du kan återanvända några av de där 60 procenten. "
Till sist, Tiwari säger att den kan användas i utvecklingsländer där el är knapp och den enda energikällan är branden i kaminer.
Technology &Venture Commercialization Office vid University of Utah har lämnat in ett amerikanskt patent på materialet, och teamet kommer initialt att utveckla det för användning i bilar och för biosensorer, Säger Tiwari.
