Ученые разработали биобатарейку, которая действует как электронные татуировки на плечах и работает на лактате, который выделяет пот человека.
©Wikipedia
При интенсивных физических упражнениях в организме активируется процесс гликолиза, результатом которого является выработка энергии и лактата, или молочной кислоты. Многие спортсмены следят за уровнем лактата у себя в крови, чтобы понять, насколько эффективно проходят их тренировки.
Группа инженеров из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала метод, который позволит быстро и легко проверять уровень молочной кислоты. Они разработали миниатюрный и плоский электронный сенсор, который можно прикрепить к временной тату-наклейке и разместить на каком-либо участке кожи. Сенсор содержит особый фермент, который реагирует на присутствие лактата в выделяемом кожей поту – ведь пот человека тоже содержит молочную кислоту – и «сдирает» с него электроны и таким образом дает электрический сигнал.
Успешно протестировав сенсор на добровольцах, ученые пошли дальше и решили превратить татуировку-датчик в полноценную биобатарейку, которая смогла бы вырабатывать какое-то количество электроэнергии прямо из выделяемого кожей лактата. Принцип прост – движение электрического тока от анода (фермент, отбирающий электроны у молочной кислоты) к катоду (молекула, принимающая электроны).
Разработав подобный прибор, инженеры проверили его эффективность на 15 добровольцах, сделав им временные электронные татуировки на плечах. Каждый из них в результате интенсивных упражнений в тренажерном зале помог электронной татуировке выработать разное количество энергии.
Ученые отмечают, что больше всего электричества их прибор получил в тех случаях, когда был наклеен на кожу тех, кто был наименее подготовлен к физическим нагрузкам по сравнению с другими испытуемыми – вероятно потому, что они уставали раньше, таким образом раньше запуская процесс гликолиза и быстрее начиная потеть.
Прямо сейчас мы можем получить максимум в 70 микроватт на 1 квадратный сантиметр, но наши электроды занимают от 2 до 3 миллиметров и обычно производят около 4 микроватт – слишком мало, чтобы питать, допустим, электронные часы, которые требуют 10 микроватт.
– Джозеф Ванг, Калифорнийский университет в Сан-Диего
Ученые считают, что технология биобатарей предоставляет крупные преимущества по сравнению с обычными батарейками, а разработанный ими прибор, который является первым в истории кожным электрохимическим биосенсором и биобатарейкой одновременно, имеет большие перспективы.
var params = {“playlist”:[{“title”:”Презентация изобретения авторами исследования”,”posterUrl”:””,”video”:[{“url”:”http://www.youtube.com/watch?v=3_D7JOd07M8″}],”duration”:0}],”uiLanguage”:”ru”,”width”:709,”height”:399,”design”:{“color”:{“scheme”:”dark”,”buttonBg”:””,”buttonNormal”:””,”buttonHover”:””},”skinName”:”islands”}}; player.embed(params);
