„Bio-Akku“ kaip energijos šaltinį naudoja prakaitą

Padengta lipni tatuiruotė gali suteikti energijos mažiems prietaisams sporto metu

Kaip laktatas gamina prakaitą prakaitoje © Amerikos chemijos draugija
skaityti garsiai

Netikras išradimas: JAV tyrėjai sukūrė bateriją, įgyjančią energiją iš mūsų prakaito. Jį sudaro maža, su jutikliu ir enzimais padengta lipni tatuiruotė. Fermentas iš prakaito esančio laktato išskiria elektronus ir tokiu būdu gamina elektrą. To nepakanka norint įkelti įrenginį, tačiau tyrėjai įsitikinę, kad sugebės išplėsti savo technologiją.

Kaip laktatas gamina prakaitą prakaitoje © Amerikos chemijos draugija

Tiesą sakant, Wenzhao Jia iš Kalifornijos universiteto San Diege ir jo kolegos tiesiog norėjo sukurti jutiklį, kuris matuotų laktato kiekį sportininkams nereikia imti kraujo. Pieno rūgšties druska yra raumenų kietumo matas. Todėl matuojamas laktato kiekis sportininkams, taip pat atliekant medicininius patikrinimus atliekant mankštos testus.

Tyrėjų idėja: įrodyti laktatą ne kraujyje, o prakaite - nes net ten jis išsiskiria sporto metu. Tam jie sukūrė cheminį jutiklį lipnios, padengtos nešančiosios medžiagos pavidalu - tai lipnios tatuiruotės rūšis. Ant jo yra fermentas, kuris reaguoja su laktatu, taip „pavogdamas“ elektronus, kurie gaunami kaip elektra. Ši maža srovė gali būti išmatuota ir parodo, kiek laktato išsiskyrė.

70 mikrowatų kvadratiniame centimetre

Visą tai taip pat galima paversti biologiškai įkraunama baterija: atlikdamas nedidelius tatuiruotės jutiklio pakeitimus, Jia su kolegomis jį modifikavo taip, kad iš laktato reakcijos jis įgautų kuo daugiau elektronų. „Kol kas teoriškai galime generuoti ne daugiau kaip 70 mikrowattų kvadratiniame centimetre“, - aiškina Jia. Tačiau jų prototipų elektrodai buvo tik dviejų ar trijų milimetrų dydžio ir iki šiol buvo per maži, kad būtų galima pasiekti šį našumą. Jie pagamino tik keturis mikrosekundžius - net vienam laikrodžiui reikia dešimt mikrotatų.

Tačiau su šiek tiek didesniais bio akumuliatorių pleistrais ir tolimesniais optimizavimais tyrėjai netrukus nori patobulinti savo principą, kad ateityje su tokiomis suvirinimo baterijomis būtų galima įkrauti mažesnius įrenginius. „Tokie odoje naudojami biosensoriai ir bio akumuliatoriai siūlo daug žadančias galimybes sportuoti, naudoti karinėse ir biomedicininėse srityse“, - sakė Jia ir jo kolegos. Pranašumai, palyginti su įprastomis baterijomis, yra akivaizdūs: Šiose baterijose naudojamas atsinaujinantis energijos šaltinis, jos visada būtų ten ir jose nebūtų nuodingų cheminių medžiagų. displėjus

Derlius yra nesportiškas didesnis

Tačiau čia yra nedidelis laimikis: prakaituodamas su bioakumuliatoriumi ne kiekvienas žmogus sugeneruoja tiek pat energijos, kaip paaiškėjo išbandžius prototipą. Nepaprastai atletiški ir paprastai daugiau nei tris kartus per savaitę treniruojami tiriamieji gamino mažai jėgų. Vis dėlto gana nesportiškų dalyvių bioakumuliatoriai pasiekė aukščiausią pasirodymą.

Šių skirtumų priežastis: Cukrus skaidomas į laktatą raumenų audinyje tik tada, kai raumuo jau yra nuovargis. Taigi, kaip nepatyrė treniruotės, prakaike jau buvo daugiau laktato nei jų atletų kolegų, kaip aiškina tyrėjai. Taigi šiuo konkrečiu atveju išimties tvarka: kuo mažiau sportiška, tuo geriau - bent jau kalbant apie dabartinį bio akumuliatoriaus išeikvojimą.

(Amerikos chemijos draugija, 2014 8 14 - NPO)