L'utilizzo di dispositivi elettronici per troppo tempo può causare il surriscaldamento, che potrebbe rallentarli, danneggiarne i componenti o addirittura farli esplodere o prendere fuoco. Ora, ricercatori che riferiscono in ACS' Nano lettere hanno sviluppato un idrogel che può sia raffreddare l'elettronica, come batterie per cellulari, e convertire il loro calore di scarto in elettricità.

Alcuni componenti di dispositivi elettronici, comprese le batterie, diodi emettitori di luce (noti come LED) e microprocessori per computer, generare calore durante il funzionamento. Il surriscaldamento può ridurre l'efficienza, affidabilità e durata dei dispositivi, oltre a sprecare energie. Xuejiao Hu, Kang Liu, Jun Chen e colleghi volevano progettare un idrogel termogalvanico intelligente in grado di convertire il calore di scarto in elettricità, abbassando anche la temperatura del dispositivo. Finora, gli scienziati hanno sviluppato dispositivi che possono fare l'uno o l'altro, ma non entrambi contemporaneamente.

Il team ha realizzato un idrogel costituito da una struttura di poliacrilammide infusa con acqua e ioni specifici. Quando hanno riscaldato l'idrogel, due degli ioni (ferricianuro e ferrocianuro) hanno trasferito elettroni tra gli elettrodi, generazione di energia elettrica. Nel frattempo, l'acqua all'interno dell'idrogel è evaporata, raffreddandolo. Dopo l'uso, l'idrogel si rigenerava assorbendo acqua dall'aria circostante. Per dimostrare il nuovo materiale, i ricercatori lo hanno collegato a una batteria del telefono cellulare durante la scarica rapida. Parte del calore di scarto è stato convertito in 5 μW di elettricità, e la temperatura della batteria è diminuita di 68 F. La temperatura di lavoro ridotta garantisce un funzionamento sicuro della batteria, e l'elettricità raccolta è sufficiente per monitorare la batteria o controllare il sistema di raffreddamento.