Indossando dispositivi termoelettrici che forniscono energia in base alla temperatura corporea sono attaccati alla pelle per illuminare il display a LED. Credito:Istituto di ricerca in elettronica e telecomunicazioni (ETRI)
L'Istituto di ricerca sull'elettronica e le telecomunicazioni (ETRI) in Corea del Sud ha sviluppato un modulo termoelettrico che genera elettricità utilizzando il calore del corpo umano. Il modulo, che è 5 cm di larghezza e 11 cm di lunghezza, può convertire l'energia termica del corpo in elettricità e amplificarla per alimentare dispositivi indossabili.
Quando una struttura a forma di cerotto è attaccata al dispositivo termoelettrico, si verifica una differenza di temperatura tra la pelle e la struttura, imitando la struttura delle ghiandole sudoripare. Questa tecnologia di base è chiamata "dissipatore di calore biomimetico". Aumenta la resa del modulo termoelettrico di cinque volte quella dei prodotti convenzionali, massimizzazione dell'efficienza energetica.
Il dispositivo incorpora anche la tecnologia del circuito integrato di gestione dell'alimentazione che mantiene l'efficienza al di sopra dell'80% anche a basse tensioni e la converte in una tensione ricaricabile. In particolare, il team di ricerca è riuscito a generare un output di 35 microwatt per centimetro quadrato (uW/cm2), che è 1,5 volte superiore alla potenza di 20 uW/cm2 precedentemente sviluppata dai ricercatori statunitensi.
È stato confermato che quando sei dispositivi sono modularizzati in un bundle, possono generare fino a un livello di commercializzazione di 2~3 milliwatt (mW). A differenza delle batterie usa e getta, possono generare continuamente energia dalla temperatura del corpo umano. Infatti, il gruppo di ricerca è riuscito ad accendere le lettere "ETRI" sul tabellone a LED aumentando la tensione generata dai sei dispositivi collegati al polso di un adulto senza batterie.
Circuiti di gestione dell'alimentazione che amplificano le basse tensioni per un uso efficiente dell'energia ottenuta dalla temperatura corporea. Credito:Istituto di ricerca in elettronica e telecomunicazioni (ETRI)
Inoltre, è stato utilizzato un metodo di adesione a secco che utilizza la nano struttura per attaccarsi all'area di contatto con la pelle, mentre per la parte esterna del modulo, la micro struttura è stata utilizzata per prevenire facili strappi. Questa struttura gerarchica micro-nano facilita un'adesione più stabile sulla pelle umana che ha varie rugosità.
Il team di ricerca sta attualmente effettuando uno studio di follow-up per implementare il circuito di gestione dell'alimentazione in un unico chip. Lo scopo dello studio è quello di migliorare la vestibilità in una situazione in movimento, riducendo il disagio di indossare i cerotti. L'ETRI prevede che la tecnologia sarà commercializzata in due o tre anni.
