Οι θερμοηλεκτρικές γεννήτριες παράγουν ενέργεια ανιχνεύοντας τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ μιας θερμής επιφάνειας και ενός ψυχρότερου περιβάλλοντος. Παρόλο που αυτές οι συσκευές υπόσχονται πολλά για τη συνεχή τροφοδοσία φορητών ηλεκτρονικών συσκευών χρησιμοποιώντας τη θερμότητα του ανθρώπινου σώματος, η κατασκευή τους σε λεπτές, άνετες μεμβράνες έχει θέσει μια σημαντική επιστημονική πρόκληση. Επειδή αυτές οι μεμβράνες είναι εξαιρετικά λεπτές, η θερμότητα του σώματος περνά μέσα από αυτά κατακόρυφα και στον περιβάλλοντα αέρα, όπως η θερμότητα που διαφεύγει μέσα από ένα μόνο φύλλο χαρτιού, χωρίς διακριτά ζεστά και κρύα τμήματα, περιορίζοντας την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Μέχρι τώρα, οι μηχανικοί είχαν ξεπεράσει αυτό το πρόβλημα λυγίζοντας υλικά ή χτίζοντας ογκώδεις τρισδιάστατες κατασκευές με τη μορφή πυλώνων, που δυστυχώς θυσίασαν την ελαφρότητα και την ευελιξία των μεμβρανών. Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, μια ομάδα ερευνητών από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σεούλ ανέπτυξε μια επαναστατική λύση που κρατά τη συσκευή εντελώς επίπεδη. Παρουσιάστηκε στο περιοδικό Science Advances, η νέα τους «ψευδο-εγκάρσια θερμοηλεκτρική γεννήτρια» επαναπροσανατολίζει θεμελιωδώς τον τρόπο με τον οποίο κινείται η θερμική ενέργεια.
Αντί να αφήσουν τη θερμότητα να διαφύγει απευθείας πάνω και έξω, οι ερευνητές σχεδίασαν μια εξειδικευμένη, επεκτάσιμη βάση σιλικόνης. Με την ενσωμάτωση θερμοαγώγιμων νανοσωματιδίων χαλκού σε συγκεκριμένα τμήματα αυτής της βάσης, αναγκάζουν τη θερμότητα του σώματος να ρέει πλευρικά κατά μήκος του υλικού. Αυτή η πλευρική κίνηση δημιουργεί γειτονικές θερμές και ψυχρές ζώνες στην επίπεδη επιφάνεια. Μιμείται ένα περίπλοκο φυσικό φαινόμενο όπου η θερμότητα και τα ηλεκτρικά ρεύματα κινούνται σε ορθή γωνία, επιτυγχάνοντας μια χρησιμοποιήσιμη κλίση θερμοκρασίας μόνο μέσω του σχεδιασμού της δομής.
Καθώς ολόκληρη η συσκευή κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας μια απλή διαδικασία εκτύπωσης με βάση το μελάνι, παραμένει πολύ ευέλικτη και επεκτάσιμη. Τα εξαρτήματα μπορούν να συναρμολογηθούν σπονδυλωτά, σαν δομικά στοιχεία, για να χωρέσουν διαφορετικά σχήματα και μεγέθη. Αυτή η νέα πλατφόρμα ανοίγει το δρόμο για μια νέα γενιά έξυπνων, αυτοτροφοδοτούμενων φορητών αντικειμένων που κάθονται άνετα στο δέρμα.
