Lidský pot bude pohonem chytré elektroniky. Napájet může třeba hodinky nebo zdravotnické senzory

18. duben 2021
Podcasty, rozhovory, příběhy Další podcasty, rozhovory a příběhy Chytré hodinky. (Ilustrační foto)

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.

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 oborou se věnuje řada vědců po celém světě. U nás mají v tomto směru zřejmě největší ambice experti brněnského CEITECU, kde se před necelým rokem rozjel speciální projekt. Výzkumnou skupinu Energie budoucnosti a inovace vede Martin Pumera:

Čtěte také

„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.

Čtěte také

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.

Bio-generátory fungují díky laktátu

Principem je elektrochemická reakce soli kyseliny mléčné neboli laktátu. Většinově se zpracovává v játrech, zároveň je ale vždy součástí lidského potu. 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.

Čtěte také

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 vám v audiozáznamu vysvětlí Petr Kološ.

autor: Petr Kološ
Spustit audio

Související