Вчені розробили гнучкий біопаливний елемент, який працює на поті

Вчені з університетів Гренобль Альпи (Франція) та Сан-Дієго (США) розробили унікальний новий гнучкий пристрій, що здатний виробляти електричну енергію з поту людини.

Нещодавно було розроблено та запатентовано дослідниками CNRS з L'Université Grenoble Alpes і UC San Diego (США) унікальне нове гнучке і розтягується пристрій, що надягається на шкіру і здатне виробляти електричну енергію шляхом перетворення з'єднань, присутніх в поті. Цей осередок вже здатна безперервно висвітлювати світлодіод, відкриваючи нові можливості для розробки переносної електроніки на автономних і екологічно чистих біоустройствах. Це дослідження було опубліковано в Advanced Functional Materials 25 вересня 2019 року.

Потенційні можливості використання переносних електронних пристроїв продовжують збільшуватися, особливо для медичного і спортивного моніторингу. Такі пристрої вимагають розробки надійного і ефективного джерела енергії, який можна легко інтегрувати в організм людини. Використання «біопалива», присутнього в органічних рідинах людини, вже давно є багатообіцяючим напрямком.

Вчені з Département de chimie moléculaire (CNRS / Université Grenoble Alpes), що спеціалізуються в області біоелектрохіміі, вирішили співпрацювати з американською командою з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, яка є експертом в області наномашин, біосенсорів і нанобіоелектронікі. Разом вони розробили гнучкий проводить матеріал, що складається з вуглецевих нанотрубок, зшитих полімерів і ферментів, з'єднаних розтягуються сполучниками, які безпосередньо наносяться на матеріал за допомогою трафаретного друку1.

Біопаливну осередок, яка слідує за деформаціями в шкірі, виробляє електричну енергію шляхом зниження вмісту кисню і окислення лактату, присутнього в поту. Після накладення на руку він використовує підсилювач напруги для безперервного живлення світлодіода. Провадження щодо простого і недороге, при цьому основними витратами є виробництво ферментів, які перетворюють сполуки, що містяться в поті. В даний час дослідники прагнуть посилити напругу, що забезпечується біопаливним елементом, для харчування великих портативних пристроїв.

Зображення ношеного біопаливного елемента, нанесеного на руку, з живленням від діода, прикріпленого до чорній пов'язці на передпліччя. © Сяохун Чен, Департамент по хімічному будівництву (CNRS / Університет Гренобля Альп)