Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали тонкую гибкую полоску, которую можно носить на кончике пальца. Она вырабатывает небольшое количество электрической энергии, когда палец человека потеет или, когда пользователь нажимает на него – то есть от простых движений пальцами, таких как набор текста, щелчок мышью, либо игра на пианино. Данное устройство генерирует энергию, даже когда человек сидит неподвижно или спит.
Данное устройство является достаточно эффективным и может производить 300 миллиджоулей (мДж) энергии на квадратный сантиметр даже без каких-либо затрат механической энергии - в течение 10-часового сна. А одно нажатие пальца генерирует дополнительно 30 мДж энергии. И это всего лишь при установке на один палец.
Для сравнения, один миллиджоуль эквивалентен количеству энергии, выделяемой монетой достоинством в один евро цент, падающей с высоты 5 сантиметров.
Данный биотопливный элемент может быть использован в любой повседневной деятельности, связанной с прикосновением, которые человек обычно выполняет на работе, дома, во время просмотра телевизора или даже еды.
Для сбора пота с маленькой площади необходимы инновационные материалы и исследователям пришлось проанализировать различные устройства, чтобы они были суперпоглощающими и могли эффективно преобразовывать химические вещества человеческого пота в электрическую энергию.
В целом устройство представляет собой тип сборщика энергии, называемого биотопливным элементом (BFC), и работает за счет лактата, соединения, растворенного в поту.
Электроды оснащены ферментами, которые запускают химические реакции между молекулами лактата и кислорода для выработки электричества. Под электродами находится чип, сделанный из пьезоэлектрического материала, который генерирует дополнительную электрическую энергию при нажатии.
Когда пользователь потеет или нажимает на полоску, электрическая энергия накапливается в небольшом конденсаторе и при необходимости разряжается на другие устройства.
Снаружи оно выглядит как простой кусок пены, прикрепленный к подушечке пальца и подключенный к цепи электродами. Пена сделана из материала углеродных нанотрубок, а устройство содержит гидрогель, который помогает максимально впитывать пот.
Разработчики утверждают, что новое носимое устройство, которое оборачивается вокруг пальца, как пластырь, может собирать пот, пока вы спите, и использовать его для выработки электроэнергии.
Исследователи смогли использовать устройство для питания эффективных систем определения витамина C и натрия, и они с оптимизмом смотрят на усовершенствование устройства, чтобы в будущем иметь еще большие возможности, которые могут сделать его пригодным для применения в области здравоохранения, в частности, диагностики самочувствия, содержания сахара в крови и пр.
С этой целью команда продолжает исследования, чтобы устройство стало более эффективным и долговечным, а также пытаются объединенить его с другими типами сборщиков энергии для создания нового поколения носимых систем с автономным питанием.
Эта новейшая технология уникальна тем, что может служить источником энергии в любое время и в любом месте. У нее нет ограничений, как у солнечных элементов, которые работают только при наличии солнечного света, или как у термоэлектрических генераторов, требующих значительной разницы температур между устройством и окружающей средой.
