ومؤخرًا، نُشرت أحدث نتائج الأبحاث لفريق البحث العلمي التابع لمعهد الكيمياء بالأكاديمية الصينية للعلوم في المجلة الأكاديمية الدولية "العلم". مادة الفيلم البلاستيكية الحرارية الخاصة التي طوروها،ويمكنه توليد الطاقة الحرارية من خلال اختلاف درجات الحرارة بين جسم الإنسان والعالم الخارجي، وقد سجلت مؤشراته الأساسية أرقاماً قياسية عالمية لمواد مماثلة.
يتمتع هذا الفيلم الحراري البلاستيكي بمرونة البلاستيك ويمكن ثنيه حسب الرغبة. عند الاستخدام، يكون أحد الجانبين قريبًا من جسم الإنسان ويكون الجانب الآخر على اتصال بالعالم الخارجي. ويعتمد على اختلاف درجة الحرارة بين الجانبين لإكمال التحويل الحراري، وتحقيق تجميع فعال لحرارة جسم الإنسان وتوليد الكهرباء.
تتمثل الصعوبة الأساسية للبحث والتطوير في حل مشكلة الصناعة المتمثلة في صعوبة موازنة الموصلية والعزل الحراري للمواد - تحتاج المادة إلى موصلية جيدة لضمان تدفق الإلكترونات لتوليد الكهرباء، ويجب أن تتمتع بعزل حراري ممتاز للحفاظ على فرق درجة الحرارة بين الجانبين. وهاتان الخاصيتان متناقضتان بطبيعتهما.
استخدم فريق البحث العلمي خصائص المواد الشائعة المعتمدة على الكربون كاختراق ووجد أن ذرات الفحم مرتبة بطريقة غير منتظمة ولها عزل حراري جيد ولكن التوصيل الكهربائي ضعيف. يتم ترتيب ذرات الجرافيت بطريقة منتظمة، ولها موصلية كهربائية ممتازة ولكن العزل الحراري ضعيف. وهذا أيضًا هو السبب الأساسي وراء صعوبة تحقيق التوصيل الكهربائي والعزل الحراري.
وفي النهاية، قام الفريق بحل المشكلة من خلال تصميم هيكل مسامي غير منتظم ومتعدد المستويات. يشبه الهيكل الإسفنجة، وهو مليء بالثقوب ذات الأحجام والأشكال المختلفة. بعد ملامستها للحرارة، سيتم حظرها طبقة تلو الأخرى ولا يمكن فقدانها. ومع ذلك، يمكن للإلكترونات أن تتحرك بسلاسة في "القناة الخضراء" الداخلية، مما يسمح للمادة بتلبية متطلبات النواة المزدوجة للعزل الحراري والتوصيل بشكل مثالي.
فيما يتعلق بسلامة الارتداء، يتمتع هذا الغشاء أيضًا بتصميم وقائي شامل. الطبقة الخارجية للجهاز مصنوعة من مادة عازلة، ويمكن للجزء الداخلي من الفيلم تحقيق النقل الاتجاهي للإلكترونات.
تظهر بيانات الاختبار أنه لن يكون هناك تسرب للتيار عندما يتم لصق الفيلم على الجلد أو ملامسته للملابس، مما يؤدي إلى تجنب مشاكل التسرب وقصر الدائرة الكهربائية تمامًا. الهيكل الموصل الداخلي مسؤول فقط عن تحويل حرارة جسم الإنسان إلى طاقة كهربائية ونقل الاتجاه إلى الجهاز الإلكتروني المراد شحنه.
وفيما يتعلق بكفاءة توليد الطاقة، سيستمر فريق البحث العلمي في تحسين وشحن الأجهزة المحمولة الصغيرة مثل الساعات الذكية وسماعات البلوتوث والأساور. وفي المستقبل، قد تتمكن أيضًا من تشغيل الهواتف المحمولة بشكل مستمر.