Специалисты из немецкого института интегрированных схем Фраунгофера придумали новую стратегию использования источника даровой энергии в электронных схемах и опробовали её в деле.
Принцип термоэлектрических генераторов известен очень давно. Но непросто бывает придумать, во-первых, как сделать такой генератор более эффективным, лёгким и компактным. А во-вторых, — как применить такой генератор наиболее оптимальным образом.
Тут необходимо вспомнить один из самых совершенных термоэлектрических генераторов: мощностью всего в 30 микроватт, зато весом в 0,23 грамма. Новый полупроводниковый приборчик из Германии будет куда крупнее и тяжелее, но и мощность его существенно выше: от руки человека он получает 2 милливатта.
Такой мощности явно недостаточно, чтобы питать ноутбук, но как сказано в пресс-релизе института, авторы новинки видят несколько иное её применение.
Во-первых, это медицинские датчики и имплантаты, питаемые теплом тела пациента. В США, кстати, над таким биогенератором работали ещё три года назад. Во-вторых, новый генератор может питать различные датчики в технических устройствах (выдающих немало бросового тепла), на транспорте и так далее.
Самое же интересное в новой работе — это не термогенератор как таковой, а новый подход к его применению.
От маленьких термогенераторов, да ещё на столь небольшой разнице температур, что существует между телом человека и окружающей средой (несколько градусов), нельзя получить большое напряжение (в опытах с новым прибором оно составило около 200 милливольт). Современные же микросхемы требуют рабочего напряжения, по крайней мере, в 1 вольт, а чаще все 2 вольта и выше.
Значит, нужно как-то «выжать» из генератора большое напряжение. Или лучше создать микросхемы, рассчитанные на нормальную работу от источника с низким напряжением.
Что экспериментаторы и сделали. Перетасовав по-новому элементы опытной микросхемы, специалисты Fraunhofer IIS заставили её работать при напряжении 200 милливольт. Так что эта схема смогла питаться только от тепла тела человека и не требовала батареи. Далее авторы опытов ещё поработали над этой схемой, переведя её на питание от источника и вовсе с напряжением в 50 милливольт.
Исследователи считают, что в будущем подобные, специально созданные, микросхемы в различных портативных устройствах будут прекрасно обходиться энергией термогенератора, питаемого от тепла тела человека, причём для создания требуемого рабочего напряжения им будет достаточно перепада температур всего в 0,5 градуса.
