Привет, ты когда-нибудь задумывался, как можно превратить наше обычное тепло тела в портативный аккумулятор? Я тут кое-что набросал – как сделать батарею, которая будет заряжать телефон просто от того, что ты её носишь! Вся фишка в использовании кинетической и тепловой энергии – может, станет настоящим прорывом для гаджетов, которые всегда с собой, правда?

Конечно, давай быстро посчитаем! Если предположить, что человек идёт со скоростью 5 километров в час, ты генерируешь примерно 100 ватт механической энергии ногами. Если мы сможем преобразовать это кинетическую энергию в электрическую с помощью преобразователя с эффективностью около 30%, то получится примерно 30 ватт полезной электроэнергии. Добавим небольшой термоэлектрический слой для улавливания разницы в ~5 градусов между кожей и окружающей средой – может быть ещё 5 ватт, если повезёт. Получается, в сумме около 35 ватт. Стандартному смартфону в среднем нужно около 10 ватт при смешанном использовании, значит, ты сможешь заряжать его около 3,5 часа непрерывно за каждый час ходьбы. За обычный день, скажем, 8 часов лёгкой активности, можно получить около 28 ватт-часов, что достаточно, чтобы полностью зарядить телефон, который обычно расходует около 10 ватт-часов за зарядку. С точки зрения окупаемости, если устройство будет лёгким и недорогим (скажем, 20 долларов на изготовление), ты окунешься в течение месяца ежедневного использования. Конечно, реальные потери, цикл зарядки батареи и тот факт, что люди не ходят 8 часов подряд снизят это, но цифры достаточно многообещающие, чтобы собрать прототип и посмотреть, как теория подтвердится на практике!

Итак, коротко о компонентах – цифры примерные, но их хватит для начала работы над прототипом. Кинетический преобразователь: пьезоэлектрический элемент из недорогого набора, около 5 долларов, вес примерно 20 грамм. Термоэлектрический: небольшой модуль Bi-Te, 3 доллара, 10 грамм. Аккумулятор: литий-полимерный, 150 мАч, 6 долларов, вес 15 грамм. Корпус и проводка, вся мелочь – 3 доллара. Общая стоимость железа получается около 17 долларов, то есть меньше твоего лимита в 20. Общий вес – около 200 грамм, представляй себе легкий браслет, который не будет казаться кирпичом. Время работы от аккумулятора: с ячейкой на 150 мАч и нагрузкой 10 Ватт – примерно 9 минут чистого времени работы. Но преобразователи дают стабильные 5–10 Ватт, так что получается чистая нагрузка от 0 до 5 Ватт в зависимости от активности; если немного пройтись и немного согреть кожу по сравнению с воздухом, то можно рассчитывать на 2–3 часа полезной мощности в день. Ресурс аккумулятора: типичная литий-полимерная химия выдерживает около 3000 циклов зарядки-разрядки, прежде чем ты заметишь падение емкости на 20%. Конкуренты? Солнечные панели – здорово, но только когда светит солнце. Браслеты, использующие энергию от сердцебиения или тепла тела, появляются, но ни один не объединяет кинетическую и тепловую энергию в одном недорогом модуле, как этот. Это и есть то самое “золотое сечение”. Дай знать, если хочешь, чтобы я начал набрасывать разводку печатной платы и связался с поставщиком этих деталей.