Lidský pot bude pohonem chytré elektroniky. Napájet může třeba hodinky nebo zdravotnické senzory
Japonští vědci představili výkonné generátory elektřiny, které fungují jen díky lidskému potu. Svůj objev představili v impaktovaném časopisu Journal of Power Sources. Bio-generátory energie, přítomné třeba v náramcích, čelenkách nebo „potítkách“, by mohly zásobovat energií například různé zdravotní senzory, chytré hodinky a „utáhnou“ také rádio.
Vědci z Tokijské univerzity představili řešení, které proti jiným nabízí vyšší výkon. A dá se snadno průmyslově vyrábět pomocí sítotisku.
Jak může pot pohánět drobnou elektroniku, vysvětlí vědecký redaktor Petr Kološ
Japonské bio-generátory elektrického proudu jsou připevněny na materiálu PBFC, který můžeme přirovnat k obvazu. Cosi jako papírový substrát je tu použitý hlavně pro své kapilární vlastnosti – tedy k jednotlivým bio-generátorům dobře přivede pot.
Články se na něm dají snadno spojit pomocí vodivé pasty, respektive uhlíkového inkoustu. Už se tu nepočítá se stříbrem jako u jiných projektů. Laciné výrobní metody by mohly znamenat průlom v rozšíření generátorů.
Na budoucnosti pracují i Brně
Výzkumu v tomto oboru se věnuje řada vědců po celém světě. U nás mají v tomto směru zřejmě největší ambice experti brněnského CEITEC, kde se před necelým rokem rozjel speciální projekt.
Výzkumnou skupinu Energie budoucnosti a inovace vede Martin Pumera. „V posledních cca deseti letech je obrovský boom energetických zdrojů, které nedávají moc energie,“ popisuje jeden z našich v zahraničí nejcitovanějších vědců.
„Nemusíme hledat jen zdroje, které budou pohánět turbíny nebo letadla, ale můžete s nimi pracovat třeba v chytrých hodinkách.“
Zdrojem energie podle něj mohou být kromě potu také teplo lidského těla nebo vibrace – například zvukové.
Revoluce v monitoringu zdraví
S ohledem na možnosti nositelných senzorů by bio-generátory mohly nabídnout až o revoluční změnu v přístupu k lidskému zdraví. Široce používanými a už dnes relativně snadno sledovatelnými biomarkery jsou srdeční frekvence a tělesná teplota.
Díky rozšíření „nositelných“ senzorů by se mohly sledovat i chemické biomarkery v tělesných tekutinách, jako jsou krev, sliny a pot.
Pro řadu senzorů jsou ale současné akumulátory limitem, proto jde o příležitost pro bio-generátory, například takové, jaké představili v Japonsku. Dodávají dost energie na to, aby senzory přes bluetooth komunikovaly s mobilním telefonem. A přes jeho aplikace nebo připojení k internetu by pomohly hlídat zdravotní stav například rizikových pacientů.
Fungují díky laktátu
Principem je elektrochemická reakce soli kyseliny mléčné neboli laktátu. Většinově se zpracovává v játrech, zároveň je ale vždy součástí lidského potu.
Prodej chytrých hodinek v Česku loni stoupl o téměř 90 procent. Uživatelé upřednostňují Apple
Číst článek
Když se laktát dostane do bio-generátorů, čekají tam na něj uhlíkové nanotrubičky s platinou a kobaltem jako katalyzátorem a s enzymem, který laktát začne štěpit a mísit se vzdušným kyslíkem.
Přitom tedy vzniká – kromě vody – elektrická energie. Rámcově jde o několik miliWattů na centimetr čtvereční. Japonští vědci udávají, že se šesti články paralelně a šesti v sérii jsou na výkonu 4,3 mW a na napětí 3,4 V.
A to je dost na to, aby díky tomu mohla fungovat různá biomedicínská zařízení, která se dosud musela spoléhat na takzvané knoflíkové baterie.
Více v audiozáznamu vysvětlí Petr Kološ.
