Ученые из НИУ МИЭТ в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда, разработали портативный и полностью автономный источник питания, который можно использовать в условиях, когда какие-либо иные источники энергии недоступны. Такие портативные источники энергии незаменимы в случаях, когда необходимо максимально быстро обеспечить питание «спящих» датчиков или средств связи. Например, маячки GPS-ГЛОНАСС, которые должны срабатывать в экстренных ситуациях, таких как: терпящие бедствия экспедиции, внештатные ситуации на авиа-, водном и железнодорожном транспорте, а также в случае возгорания в малоосвоенных лесных массивах. Разработка также сможет найти свое применение при мониторинге различных природных бедствий и техногенных катастроф, сохраняя работоспособность без подзарядки в течение 10 лет, что актуально для МЧС и других ведомств.
Принцип работы нового источника питания заключается в преобразовании тепла, выделяемого от нанокомпозитного материала, в электричество термоэлектрическим генератором. Данный материал разработан учеными Института перспективных материалов и технологий, он начинает вырабатывать тепло при его активации (термическим, электрическим или механическим воздействием). Затем происходит передача энергии от термоэлектрического генератора на конденсатор или литий-ионный аккумулятор.
Вот простой пример. Представьте горнолыжный курорт или экспедицию в горы, где всегда есть вероятность сбиться с маршрута или попасть под снежную лавину. Если у туристов в такой ситуации есть аварийно-спасательный маячок с предложенным МИЭТом источником питания, то при его активации, например, простым нажатием кнопки или срыва защитной пломбы, туристы смогут передать сигнал о своем местонахождении поисковым группам. Такое применение можно сравнить с сигнальной ракетницей, но в современной интерпретации. Условно, новое устройство можно назвать «электронной сигнальной ракетницей».
«Наша разработка не имеет аналогов на сегодняшний день, – говорит доцент Института ПМТ НИУ МИЭТ Алексей Дронов. – Это позволило нам получить в 2018 году патент (патент 2658494 от 21.06.2018). Отличительной чертой нашего источника питания, прежде всего, является то, что он не требует никакого обслуживания, то есть может находиться в «спящем» режиме более 10 лет, пока не потребуется его активация для передачи энергии. При этом рабочие характеристики устройства с течением времени не ухудшаются, как в случае с солнечными или ионно-литиевыми батареями, у которых происходит ухудшение КПД и емкостных характеристик, соответственно».
По словам Алексея Дронова уникальность нового источника питания состоит еще и в том, что тепловая энергия, которая заключена в разработанном их институтом нанокомпозитном материале, может храниться годами в самых неблагоприятных условиях. Такому материалу не страшен ни холод, ни вода.
Результаты испытаний прототипа устройства показали, что генерируемая источником питания энергия достаточна для установления координат питаемого устройства по системам позиционирования GPS и ГЛОНАСС и передачи сигнала бедствия с координатами места наземным или спутниковым станциям связи.
