Studiuesit thonë se teknologjia e re mund të eliminojë nevojën për bateri në pajisjet e fitnesit, duke i lejuar ato të jenë më të lehta dhe më të hijshme.

Po sikur të mund të përdornit trupin e njeriut për të fuqizuar pajisjet elektronike?

Një grup shkencëtarësh në Universitetin e Kalifornisë në San Diego (UCSD) po bëjnë pikërisht këtë.

Në një artikull të botuar në revistë Energjia dhe Shkenca e Mjedisit, autorët raportuan shpikjen e tyre të fundit të një copëze lëkure fleksibël që gjeneron energji elektrike nga djersa e njeriut.

“Është si një bateri, por fuqia gjenerohet nga një kimikat i quajtur laktat,” tha Amay Bandodkar, autorja e parë e punimit, për Healthline.

Tani një student postdoktoral në Universiteti Veriperëndimor, Bandodkar së fundmi përfundoi një doktoraturë në nanoinxhinieri në UCSD.

“Laktati në djersë në thelb konsumohet nga kjo copëz, e cila gjeneron energji elektrike që mund të përdoret për të fuqizuar pajisjet e tjera mjekësore,” tha ai.

Patch shfaq një tension të qarkut të hapur prej 0,5 volt dhe një densitet fuqie prej pothuajse 1,2 milivat për centimetër në katror.

Kjo përfaqëson densitetin më të lartë të energjisë të regjistruar deri më tani për një qelizë biokarburantesh të veshur. Në fakt, është gati 10 herë më i fuqishëm se pajisjet e kaluara.

Deri më tani, zhvilluesit kanë përdorur patch-in për të fuqizuar një diodë që lëshon dritë (LED) dhe një radio Bluetooth me energji të ulët (BLE).

Në të ardhmen, ata besojnë se mund të përdoret për të fuqizuar sensorët e krijuar për të monitoruar shëndetin dhe gjendjen fizike të përdoruesve.

“Tani për tani, ne kemi të gjithë këta sensorë dhe sisteme të veshur që kërkojnë bateri të mëdha. Dhe shumë herë, pesha e baterisë është shumë më e lartë se pesha e pajisjes aktuale, “shpjegoi Bandodkar. “Por ajo që keni me këtë copëz është një sistem grumbullimi i energjisë në trup, i cili mund të gjenerojë energji elektrike nga trupi juaj dhe ta përdorë atë për të fuqizuar sisteme të tjera të veshshme.”

Duke eliminuar nevojën për bateri të mëdha, qelizat e biokarburantit që mund të vishen mund të ndihmojnë ekspertët të zhvillojnë pajisje mjekësore më të vogla dhe më të lehta që mund të vishen në trup dhe të mundësohen gjithashtu nga ai.

Lexo më shumë: Sa të cenueshme janë pajisjet mjekësore personale ndaj hakerëve? »

Ndërsa nevojiten më shumë kërkime, kjo copëz përfaqëson një zhvillim të rëndësishëm në fushën e qelizave të biokarburantit të veshur.

Përveç shfaqjes së densitetit të lartë të fuqisë, është gjithashtu mjaft fleksibël për t’u përshtatur me trupin e njeriut.

“Për të bërë një pajisje të veshur, ne duhet ta bëjmë atë shumë fleksibël apo edhe të shtrirë,” tha për Healthline Yue Gu, një bashkautor i letrës dhe student i vitit të dytë të doktoraturës në UCSD.

Përndryshe, pajisja do të thyhej nën tendosjen e lëvizjes.

Për të krijuar një pajisje fleksibël, studiuesit rregulluan struktura të ngurtë nanotuba karboni 3-D në një konfigurim të shtrirë “ishull-urë”.

Në këtë dizajn, ishujt e lidhur fort lidhen me ura gjarpërore.

Kur ato i nënshtrohen lëvizjes, urat lëshohen dhe deformohen.

Kjo lejon që urat të përballojnë stresin, duke kufizuar tendosjen në ishuj.

“Ne ishim në gjendje të inkorporonim shumë materiale të qelizave aktive të biokarburantit në këto struktura nanotubash karboni 3-D,” shpjegoi Bandodkar. “Pastaj ne ishim në gjendje t’i vendosnim këto struktura të ngurta në krye të këtyre ishujve të izoluar. Pra, edhe kur e shtrinim, asnjë nga shtrirja nuk u përjetua nga këto struktura.”

“Kjo është mënyra se si ne ishim në gjendje të ruanim densitetin e fuqisë së lartë, duke pasur ende të inkorporuara vetitë e buta të shtrirjes,” shtoi Bandodkar.

Kjo qasje inovative i lejoi studiuesit të krijonin një qelizë biokarburantesh të veshur që mund të gjenerojë energji të qëndrueshme për dy ditë, pavarësisht shtrirjes së përsëritur.

Sipas Gu, është pajisja e parë që integron një qelizë biokarburantesh në dizajnin e urës së ishullit.

Lexo më shumë: Konsumatorët pëlqejnë teknologjinë e veshjes duke u shqetësuar për sigurinë e të dhënave »

Për të zhvilluar një pajisje si kjo, puna ekipore ndërdisiplinore është kritike.

Anëtarë nga tre grupe të ndryshme kërkimore në UCSD u përfshinë në këtë projekt, duke përfshirë grupe të udhëhequra nga bashkëautorët Joseph Wang, PhD; Sheng Xu, PhD; dhe Patrick Mercier, PhD.

“Grupi i profesor Wang ka ekspertizë në prodhimin e komponentëve aktivë të qelizave të biokarburantit,” shpjegoi Bandodkar. “Grupi i Profesor Xu ka ekspertizë në krijimin e këtyre strukturave të buta dhe të shtrira me urë ishulli. Dhe grupi i profesor Mercier ka përvojë në elektronikë me energji të ulët.”

Në të kaluarën, studiuesit nga këto grupe kanë punuar gjithashtu në teknologji të tjera të veshjes.

Për shembull, Bandodkar, Wang dhe kolegët më parë zhvilluan sensorë të ngjashëm me tatuazhet, të krijuar për të monitoruar elektrolit dhe glukozë nivelet.

Ata tani janë të interesuar të mësojnë nëse copëza e lëkurës së qelizave të biokarburantit mund të përdoret për të fuqizuar sensorë të tillë.

“Kur ne po punonim për këto lloj gjërash, bateria është gjithmonë një problem,” tha Bandodkar. “Tani, ajo që ne duam të bëjmë është të përdorim këto qeliza të biokarburanteve për të fuqizuar sensorët kimikë. Kjo është diçka që ne jemi në proces të eksplorimit.”

Nëpërmjet bashkëpunimit të tyre ndërdisiplinor, krijuesit e copëzës së lëkurës së qelizave të biokarburantit po ndihmojnë për të shtyrë përpara fushën e sensorëve dhe sistemeve shëndetësore të veshur.