Канадська школярка створила ліхтарик, що працює від тепла долоні

У 2013 році десятикласниця Енн Макосінскі з канадської провінції Британська Колумбія представила винахід, який привернув увагу до альтернативних джерел енергії. Її «порожнистий ліхтарик» (Hollow Flashlight) використовує різницю температур між теплою долонею людини та навколишнім середовищем для генерування електрики, необхідної для світіння світлодіода.

В основі конструкції лежить ефект Зеєбека — фізичне явище, за якого різниця температур між двома сторонами термоелектричного елемента створює електричну напругу. У ліхтарику Макосінскі цю функцію виконували чотири елементи Пельтьє, розташовані навколо порожнистої алюмінієвої трубки. Зазвичай такі елементи використовуються у портативних холодильниках, де вони споживають електрику для перенесення тепла, але за зворотного підключення вони перетворюються на мініатюрні генератори.

Коли людина стискає трубку, тепло долоні нагріває зовнішню поверхню елементів, тоді як повітря, що проходить крізь порожнисту частину, охолоджує внутрішню сторону. Ця різниця температур і забезпечує вироблення струму. Хоча потужність пристрою невелика, її достатньо для роботи малопотужного світлодіода. Ефективність ліхтарика зростала в холоднішу погоду, оскільки більша різниця температур давала яскравіше світло.

Макосінскі створила дві версії пристрою, одна з яких мала алюмінієву трубку всередині ПВХ-труби. Матеріали для кожного варіанта коштували близько 26 доларів, а обидва прототипи могли підтримувати світіння понад 20 хвилин, поки користувач тримав ліхтарик у руці.

Винахідниця наголошувала, що її цікавила не стільки сама іграшка, скільки можливість використовувати енергію, яка зазвичай марнується. «Мене справді цікавить збір надлишкової енергії — енергії, яка нас оточує, але яку ми ніколи не використовуємо», — розповідала вона журналістам.

У 2013 році проєкт приніс школярці перемогу у її віковій категорії на Google Science Fair. Однак як побутовий пристрій він має обмеження: невелика потужність, тьмяне світло та залежність від постійного контакту з рукою.

Попри це, принцип, закладений у ліхтарику, має ширше застосування. Той самий ефект використовується в радіоізотопних термоелектричних генераторах NASA, що живлять космічні апарати, а також у розробках носимих пристроїв. Дослідники працюють над термоелектричними генераторами, здатними використовувати тепло людського тіла для живлення електроніки. «У майбутньому ми хочемо мати можливість живити вашу носиму електроніку без необхідності використовувати батарею», — зазначав старший автор одного з таких досліджень Джанлян Сяо.