Czujniki zasilane niewielkimi różnicami temperatur

Do tej pory było tak, że termoogniwa opłacało się wykorzystywać tylko tam, gdzie różnice temperatur były znaczne. Naukowcy z MIT opracowali metodę, dzięki której wytwarzanie prądu elektrycznego będzie opłacalne już przy różnicy temperatur sięgającej zaledwie 1 – 2 stopnie. Wprawdzie wytworzony wówczas prąd nie przekroczyłby wartości ok. 100 mikrowatt, ale nawet taką małą ilość można by rozsądnie zagospodarować.

Kto na tym mógłby skorzystać?

Oprócz tego, że – oczywiście – posiadacze patentu na innowacyjną metodę, to – jak najbardziej – i inni. Głównie ci, którzy w ciele noszą ciut więcej niżeli tylko naturalne tkanki – a więc osoby, którym wszczepiono urządzenia,  które by działać, wymagają zasilania prądem elektrycznym. Energia zaś jest czerpana z baterii, które okresowo trzeba wymieniać. I gdyby tylko nie fakt, iż wymiana taka jest kłopotliwa, (a bywa, że i obciążająca dla organizmu użytkownika implantu), kto wie, czy pomysł inżynierów z MIT zdobyłby takie uznanie…

Niemniej – dzięki temu, że technologia wykorzystująca minimalne różnice temperatur już istnieje, można pokusić się o stwierdzenie, że wcielenie jej w życie pozwoli całkowicie zrezygnować z konieczności używania baterii we wszczepach i zastąpić je termoogniwem, które będzie pracować tym wydajniej, im większa będzie różnica temperatur między ciałem człowieka a otoczeniem.

Z racji jednak tego, iż jesteśmy istotami stałocieplnymi i mamy skłonności do przebywania w miejscach, gdzie różnice temperatur między ciałem a otoczeniem nie są duże, generowanie prądu elektrycznego może być utrudnione szczególnie jeśli ogniwo ukryte byłoby gdzieś głęboko w tkankach. Na razie naukowcy pracują nad rozwiązaniem, w którym urządzenia generujące prąd z różnicy temperatur umieszczane są na tych fragmentach ciała, które mają kontakt z powietrzem atmosferycznym (które przeważnie jest chłodniejsze niż powierzchnia ciała), czyli ręką lub nogą.

Jeśli nawet nie udałoby się wcielić w życie planów wyeliminowania baterii z wszczepianych urządzeń  medycznych, wynalazek naukowców z MIT mógłby znaleźć zastosowanie do wytwarzania prądu elektrycznego zasilającego urządzenia monitorujące przez wiele godzin czynności ludzkiego organizmu (pracę serca, oddech czy tętno). Takie sensory mogłyby też sprawdzić się w przemysłowych systemach, monitorujących np. przepływ cieczy, ilość wydzielanych spalin, itp.

Inżynierom sen z powiek spędza jeszcze system przechowywania wytworzonej energii – bo choć w układzie wykorzystującym minimalne różnice temperatur ilość wytworzonego prądu też byłaby minimalna, to z tej odrobiny udawałoby się jeszcze coś uszczknąć na zapas. A ten zapas trzeba byłoby gdzieś zmagazynować.