Они применили метод управления пустотами в кристаллической решетке — местами, где отсутствуют атомы. Это позволило улучшить свойства полупроводника на основе серебра, меди, теллура, селена и серы (AgCu (Te, Se, S)), сделав его более эффективным для преобразования тепла тела в электричество.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Команда под руководством Нанхай Ли синтезировала материал с помощью простой и дешевой технологии плавления. Управляя пустотами в кристаллической структуре, ученые добились не только высокой термоэлектрической эффективности, но и гибкости — материал можно изгибать и растягивать, что важно для носимых устройств.

Чтобы показать, как это работает, исследователи создали несколько миниатюрных устройств, которые крепятся на руку и генерируют ток за счет разницы температур.

Термоэлектрические материалы десятилетиями привлекают внимание, потому что они превращают тепло в электричество без шума, вредных выбросов и движущихся частей, — объясняет Нанхай Ли.

Тело человека постоянно выделяет тепло, а при физической активности разница с окружающей средой увеличивается, что делает такие материалы идеальными для носимых гаджетов.

Профессор Чжи-Ган Чэнь отмечает, что спрос на гибкие термоэлектрические устройства растет, и QUT находится в авангарде этих разработок. В другом недавнем исследовании, опубликованном в Science, его команда создала ультратонкую пленку, которая использует тепло тела для питания электроники без батарей.

Главная задача — найти баланс между эффективностью и гибкостью, — говорит Чэнь.

Органические материалы обычно слабые, а неорганические — хрупкие. Наш полупроводник — редкий пример неорганического материала, который сохраняет пластичность, но при этом хорошо проводит ток.

Этот прорыв может изменить рынок носимой электроники:

• Энергонезависимые устройства — больше не нужны батареи, тепло тела станет источником питания.
• Экологичность — нет токсичных элементов и сложной утилизации.
• Гибкость — материал можно встраивать в одежду, браслеты, медицинские датчики.
• Масштабируемость — метод дешевый, значит, технология быстро дойдет до потребителя.

Ранее ученые заявили, что в основу биосовместимого электронного текстиля ляжет шелк.