Разработан прототип персонального энергоэффективного термостата

Инженеры из Калифорнийского университета Сан-Диего разработали повязку, способную обеспечивать персонализированное охлаждение или обогрев дома, на работе или в пути.

Мягкое, тянущееся изделие охлаждает или нагревает кожу пользователя до комфортной температуры, поддерживая ее при изменениях окружающих условий, сообщает eurekalert.org. Устройство работает на гибком, эластичном аккумуляторном блоке и может вживляться в ткань. Его ношение поможет уменьшить расход энергии на кондиционирование и отопление.

Результаты исследования представлены в Science Advances.

«Если ношение устройства поможет чувствовать себя комфортно в более широком температурном диапазоне, человек не будет так сильно включать кондиционер или обогреватель, — сказал профессор Ренкун Чен, руководитель проекта. – Так, поддержание летней температуры в здании на 12° выше, чем обычно, сократит расходы на охлаждение примерно на 70%».

Система находится на стадии подтверждения работоспособности концепции. Устройство сделано из термоэлектрических сплавов – материалов, использующих электричество для создания перепада температур и наоборот, расположенных между тянущимися листами эластомера. Аппарат физически охлаждает или нагревает кожу до выбранных пользователем показателей.

Исследователи вживили прототип в сетчатый нарукавник и протестировали на добровольце. Опыты проводились в условиях контролируемой температуры. За 2 минуты устройство охладило кожу до выбранных 89,6° F (32° С) и поддерживало параметр в диапазоне 71,6-96,8° F (22-36°С).

Конечная цель – соединить несколько полос для создания умной одежды. В устройстве использованы миниатюрные колонны из сплавов теллурида висмута, нанесенные на тонкие медные электронные полосы. Для оболочки использован материал из Ecoflex и порошка нитрида алюминия. Электричество перемещает тепло с одного листа эластомера на другой. Проходя через теллурид висмута, ток нагревает одну сторону устройства, охлаждая вторую. Источником питания служит массив аккумуляторов-таблеток, соединенных витыми медными проводами.

Одно устройство, 5х5 см, использует до 0,2 Вт. Для создания охлаждающего жилета, по оценкам авторов, потребуется 144 панели, потребляющие около 26 Вт в обычные и до 80 Вт в очень жаркие дни. Охлаждение человека энергоэффективнее кондиционирования всего помещения. Сейчас исследователи совершенствуют систему и разрабатывают мобильное приложения для управления температурой.