Горячая вода после душа, тёплый воздух из вентиляции, нагретые стенки двигателя — всё это низкопотенциальное тепло с температурой ниже 100°C. Обычно оно рассеивается в окружающей среде, не совершив полезной работы. Теперь появилась технология, которая позволяет улавливать такое тепло и превращать его в электричество.
Внутри нового устройства — проволока из никель-титанового сплава. Этот материал обладает эффектом памяти формы: при нагреве он сжимается, при охлаждении — возвращается к исходной длине. Если такую проволоку натянуть как струну, а затем циклически нагревать и охлаждать, она будет сокращаться и расслабляться, подобно мышце. Именно это механическое движение и рождает электричество.
Раньше подобные устройства тратили много энергии на то, чтобы натянуть проволоку перед каждым циклом. Авторы придумали систему, где одна проволока помогает натянуть другую, — как два альпиниста, которые по очереди подтягивают друг друга на скале. А поток воды, омывающий проволоку поперёк, позволяет менять температуру быстро, независимо от длины проволоки.
В итоге устройство выдаёт 366 милливатт с кубического сантиметра активного материала. Это в 1,7 раза больше, чем у лучшего прежнего термоэластичного устройства, и лучше всех известных термомагнитных и пироэлектрических генераторов. По мощности на рубль затрат оно обгоняет даже термоэлектрические генераторы в этом диапазоне температур.
Так тепло, которое мы привыкли выбрасывать, становится источником электричества. Достаточно натянуть умную проволоку и дать ей поработать мышцей.
Никель-титановый сплав (нитинол) был открыт в 1959 году и с тех пор используется в стоматологии, очках и даже в марсоходах — везде, где нужна деталь, меняющая форму от температуры.