Тепло твоего тела. Как учёные научились заряжать смартфоны

Представьте, что у вас умные часы, но при этом вам не надо каждый вечер искать глазами шнур и розетку. Пока они на руке, они будут работать. Почему? Потому что рука — тёплая.

Давайте начнём сначала. А сначала в просвещённой стране Германии в XVII–XVIII веках жил и работал один физик. Звали его Томасом Зеебеком. Выдающийся был феномен: открыл и как ведут себя волны разных излучений, и как у издающего звук предмета меняется высота тона, если этот предмет движется, и вообще много всего. Но для нас с вами сейчас самое важное достижение этого учёного — обнаруженный им термоэлектрический эффект.

Чтобы его продемонстрировать, нужны два провода. Примечательно, что они должны быть из двух разных веществ. Хитрость в том, что они тогда будут по-разному пропускать через себя тепло. И вот мы берём оба этих проводника за концы, скажем, с левой стороны и кладём их куда-нибудь, где тепло. Ну не знаю, на плиту, на батарею. На кота. Только, пожалуйста, на всякий случай не пытайтесь повторить это дома. Если уж очень хочется, хотя бы позовите в гости учителя физики. Чтобы всё-таки под присмотром. Ну и вот: когда мы проводки с одной стороны нагреваем, у них с другой стороны получается разность потенциалов, то есть — на-пря-же-ни-е.

Замечательная штука! Используется, между прочим, и в отопительных устройствах, и в космических зондах, которые, сами понимаете, бороздят… А ещё в сауне, например. Там есть специальный термоэлектрический термометр, и в нём проводники одной стороной находятся, например, в парилке, а другой стороной — снаружи. По возникающему таким образом напряжению определяется, насколько там внутри жарко. Если температура достигает заранее установленного предела, срабатывает датчик, и печь автоматически выключается.

До сих пор такими полезными проводниками служили сплавы различных металлов. Но они вообще-то не очень эффективны, КПД всего 10%, и чтобы работал, например, термогенератор, нужна парилка градусов в пятьсот.

Теперь это всё в прошлом. У нас с вами, как мы, собственно, уже поняли, — эра полимеров. И, оказывается, полимеры — это не только та дрянь, которая превращает планету Земля в глобальную помойку. Они бывают не так уж и плохи. Вот, например, такой материал (главное, язык не сломать) — полиэтилендиокситиофен. Просто находка. Во-первых, электропроводность в несколько раз выше, чем у любого металла. Во-вторых, практически не выпускает тепло наружу, всё берёт себе. В-третьих, чрезвычайно гибкий и податливый, лепи и выплавляй что хочешь. А учёные из МИСиС, Технологического университета Лулело в Швеции и Йенского университета имени Фридриха Шиллера в Германии хотят только одно — нанотрубки, то есть трубки шириной… как бы это… если миллиметр разделить на миллион — получим нужную ширину. Каким металлом можно было бы такую блоху подковать? Никаким.

А чтобы эти трубки работали на благо человечества наилучшим образом, сначала их на специальной подложке "вырастили", потом ещё как-то горизонтально вытягивали и сверху тем же самым труднопроизносимым полимером заливали.

В результате всех этих хитрых манипуляций мощность получившегося материала стала в четыре раза выше. Это значит, что ему ничего такого особенно горячего вообще не надо. Рукой потрогай — и уже тебе электричество. Кудесники-технари даже уже придумали, что из этого можно сделать. Например, чехол для смартфона. Держишь его, к примеру, за пазухой, и красота — заряжает себе и заряжает. Или тот же браслет для часов. В общем, дайте два.