Menschlicher Schweiß machte Biokraftstoff, um tragbare Geräte anzutreiben

Die Miniaturisierung elektronischer Geräte hat in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht.

Heute, nach Smartphones und vielen MöglichkeitenFür die drahtlose Kommunikation gibt es einen besonderen Gerätetyp, dessen Entwicklung stetig voranschreitet. Die Rede ist von tragbaren Biosensoren. Diese winzigen Geräte sind in der Regel so konzipiert, dass sie direkt auf der Haut getragen werden, um bestimmte Biosignale zu messen. Die von ihnen erhobenen Daten werden drahtlos an Smartphones oder Computer gesendet, um den Gesundheitszustand des Benutzers zu verfolgen.

Das Problem ist, dass solche Geräte notwendig sindEs ist schwierig, ständig eine geeignete Stromquelle für tragbare Biosensoren aufzuladen und zu finden. Herkömmliche Batterien für Armbanduhren und Taschenrechner sind zu dick und sperrig. Dünnere Batterien verursachen Probleme mit der Kapazität und sogar der Sicherheit. Aber was wäre, wenn der Mensch selbst die Stromversorgung tragbarer Geräte wäre?

Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von außerordentlichem Professor IsaoShitanda von der Tokyo University of Science, Japan, erforscht effiziente Möglichkeiten, Schweiß als einzige Energiequelle für tragbare Elektronik zu nutzen. In seiner neuesten Studie, veröffentlicht inJournal of Power Sourcesführten sie ein neues Array-Konstrukt einBiokraftstoffzellen. Es nutzt den chemischen Bestandteil von Schweiß - Laktat -, um genug Energie zu erzeugen, um den Biosensor und die drahtlosen Geräte für kurze Zeit zu betreiben.

Die neue Reihe von Biokraftstoffzellen sieht aus wieEin Papierverband, der beispielsweise am Arm oder am Unterarm getragen werden kann. Grundsätzlich besteht es aus einer wasserabweisenden Papierbasis, auf der mehrere Biokraftstoffzellen in Reihe und parallel angeordnet sind. Die Anzahl der Zellen hängt von der Ausgangsspannung und der erforderlichen Leistung ab. In jedem dieser Fälle erzeugen elektrochemische Reaktionen zwischen Lactat und einem in den Elektroden vorhandenen Enzym einen elektrischen Strom. Es bewegt sich wiederum in Richtung eines herkömmlichen Stromabnehmers aus leitfähiger Kohlepaste.

Dies ist nicht die erste Biokraftstoffzelle, auf der basiertLaktat, aber einige wesentliche Unterschiede unterscheiden das neue Design von vorhandenen Biokraftstoffzellen. Insbesondere wird das Gerät im Siebdruck hergestellt. Diese Methode eignet sich zur kostengünstigen Massenproduktion.

Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit Dr. Seiya Tsujimura von der Universität Tsukuba, Dr. Tsutomu Mikawa von RIKEN und Dr. Hiroyuki Matsui von der Yamagata-Universität in Japan durchgeführt.

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