Ученые разрабатывают биотопливные элементы, которые будут приводить в действие носимую электронику исключительно за счет человеческого пота
Носимые электронные устройства и биосенсоры – отличные инструменты для мониторинга здоровья. Зачастую для них трудно подобрать удобные источники питания. Ученые Токийского научного университета придумали носимый массив биотопливных ячеек, который вырабатывает электроэнергию из лактата пота владельца, пишет sciencedaily.
За последние несколько десятилетий миниатюризация электронных устройств достигла огромных успехов. Существует особый тип устройств, разработка которых неуклонно развивается, – носимые биосенсоры. Эти крошечные устройства предназначены для ношения непосредственно на коже с целью измерения конкретных биосигналов, которые отправляют результаты измерений на смартфоны или компьютеры для мониторинга состояния здоровья пользователя. Хотя уже разработано много видов гибких цепей и электродов для носимых устройств, очень сложно найти подходящий источник питания для носимых биосенсоров.
Читайте еще: Почему грипп периодически вызывает эпидемии?
Традиционные батарейки слишком толстые и громоздкие. Группа ученых под руководством доцента Исао Шитанда решила попробовать использовать абсолютно другой источник питания – пот. Для выработки энергии нужен лактат (химическое вещество пота), который попадает в конструкцию массива биотопливных ячеек. Это выглядит как бумажная повязка, которую можно носить на руке или предплечье. По сути, он состоит из водоотталкивающей бумажной основы, на которой выложено несколько биотопливных элементов. Количество ячеек зависит от исходящего напряжения и требуемой мощности.
Это не первый биотопливный элемент на основе лактата, но он имеет ключевые отличия: устройство может быть изготовлено с помощью трафаретной печати (метода, подходящего для рентабельного массового производства), а также у него более эффективный способ доставки лактата.
«В наших экспериментах бумажные биотопливные элементы могли генерировать напряжение 3,66 В и выходную мощность 4,3 мВт. Насколько известно, эта мощность значительно выше, чем у ранее описанных лактатных биотопливных элементов», – говорит Шитанда. Ученые подготовили наглядный образец – биосенсор лактата с автоматическим приводом, который может не только питаться от лактата и измерять его концентрацию в поту, но и передавать значения на смартфон через Bluetooth.