Тема:

Гибкая электроника 2 месяца назад

Пот на ладонях пригодится для зарядки гаджетов

Маленький и эластичный прибор производит электроэнергию как за счёт потоотделения, так и при нажатии.

Маленький и эластичный прибор производит электроэнергию как за счёт потоотделения, так и при нажатии.
Фото UC San Diego.

Генератор энергии (справа) питает датчик, измеряющий уровень витамина C (слева), который сразу выводит результат на экран.

Генератор энергии (справа) питает датчик, измеряющий уровень витамина C (слева), который сразу выводит результат на экран.
Фото Lu Yin/UC San Diego.

Маленький и эластичный прибор производит электроэнергию как за счёт потоотделения, так и при нажатии.
Маленький и эластичный прибор производит электроэнергию как за счёт потоотделения, так и при нажатии.
Генератор энергии (справа) питает датчик, измеряющий уровень витамина C (слева), который сразу выводит результат на экран.

Новое гибкое электронное устройство продемонстрировали инженеры из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Оно похоже на пластырь, который наклеивается на кончики пальцев. Этот девайс способен генерировать энергию, пока владелец спит или занимается простыми повседневными делами.

Производство энергии происходит двумя способами: за счёт потоотделения и за счёт давления, то есть при нажатии пальцем на что-либо.

Выглядит это устройство как тонкая эластичная полоска, которую можно намотать на палец — собственно, поэтому её сравнивают с пластырем. К коже прикасается "подушка" электродов из угольной пены, которая впитывает пот и преобразует его в электрическую энергию.

Ферменты, добавленные в электроды, запускают химические реакции между молекулами лактата, которые содержатся в поте, и кислорода (из воздуха). За счёт этого и вырабатывается электричество.

Под электродами располагается микросхема из пьезоэлектрического материала, который генерирует дополнительную электроэнергию при нажатии.

Разработчики устройства сделали основную ставку на выработку энергии за счёт потоотделения. Но почему этот пластырь клеится именно на пальцы? Казалось бы, на теле есть гораздо более потные места.На самом деле ладони и пальцы человека прямо-таки усеяны потовыми железами. Кончики пальцев потеют чуть ли не больше, чем любая другая часть тела, отмечается в пресс-релизе университета.

"Мы ощущаем больше пота на других частях тела, потому что они не так хорошо проветриваются. Кончики пальцев, напротив, постоянно обдуваются воздухом, поэтому пот с них испаряется мгновенно. Мы не даем ему испаряться просто так и используем наше устройство, чтобы генерировать из собираемого пота значительное количество энергии", — объясняет соавтор работы наноинженер Лу Инь (Lu Yin) из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Устройство действительно позволяет получить достаточно много энергии, не прикладывая ровным счётом никаких усилий: так, за 10 часов сна пластырь генерирует 400 миллиджоулей (мДж) энергии. Такого количества энергии должно хватить на сутки работы электронных наручных часов.

При этом, печатая на клавиатуре и кликая мышкой в обычном режиме в течение одного часа, владелец устройства может получить почти 30 мДж энергии. И это только от одного устройства. Если разместить 10 таких пластырей на всех пальцах рук, количество произведённой энергии, соответственно, можно увеличить до 10 раз.

Также инженеры применили новую разработку вместе с другими своими изобретениями. Они использовали энергию, полученную с помощью электронного пластыря, чтобы заряжать химические датчики, прикрепленные к телу.

Генератор энергии (справа) питает датчик, измеряющий уровень витамина C (слева), который сразу выводит результат на экран.

Эти датчики можно использовать для измерения множества разнообразных показателей здоровья. О таком универсальном датчике, разработанном той же командой инженеров, мы писали ранее.

"Наша цель — создать практичное устройство. Мы хотим продемонстрировать, что это не просто очередная клёвая штука, генерирующая немного энергии и на этом всё. Мы в самом деле можем использовать полученную энергию, чтобы заряжать полезную электронику вроде датчиков и дисплеев", – отметил Инь.

Авторы разработки продолжают совершенствовать устройство, чтобы сделать его более эффективным и износостойким. Они также планируют совместить его с другими генераторами электроэнергии — это откроет дорогу для нового поколения автономных носимых устройств.

Подробное описание устройства было опубликовано в научном журнале Joule.

Ранее мы писали о новом материале, который позволит заряжать гаджеты от ходьбы, а также о ленте, которая соберёт энергию жевания. Рассказывали мы и о том, что покрытые бактериями обои могут производить электричество, а также о создании бионического шампиньона для тех же целей.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".