Ingenieure der University of California haben ein neues tragbares Gerät entwickelt die eine Stromquelle für kleine elektronische Geräte und Sensoren sein kann. Das Gerät ist ein dünner, flexibler Streifen, der an der Fingerspitze getragen wird und kleine Mengen Strom erzeugt, wenn der Finger einer Person mit Schweißperlen (also IMMER) oder Druck ausübt.
"Im Gegensatz zu anderen schweißbetriebenen Wearables erfordert dieses keine Übung. Kein körperlicher Einsatz des Trägers, um nützlich zu sein", sagt der Forscher. Lu Yin. "Diese Arbeit ist ein Schritt vorwärts, um Wearables praktischer, erschwinglicher und für die breite Masse zugänglich zu machen."
Energie aus Fingern (und Schweiß)
Das schweißbetriebene Gerät besteht aus einem dünnen, flexiblen Streifen, der wie ein Pflaster um die Fingerkuppe gelegt werden kann.
Wie funktioniert es?
Es hat eine Polsterung aus Kohlenstoffschaum-Elektroden, die Schweiß absorbieren und eingebaute Enzyme verwenden, um chemische Reaktionen zwischen dem Laktat und den darin enthaltenen Sauerstoffmolekülen auszulösen, um Strom zu erzeugen. Unter den Elektroden befindet sich außerdem ein Chip aus piezoelektrischem Material, der beim Drücken mehr Energie erzeugt. Die elektrische Energie wird dann in einem kleinen Kondensator gespeichert und bei Bedarf an die Geräte abgegeben.
Das Gerät bezieht einen Großteil seiner Kraft aus dem Schweiß, der von den Fingerspitzen produziert wird, die eine der schweißtreibenden Stellen am Körper sind; jeder ist zusätzlich reich tausend Schweißdrüsen und es ist eine 24/24-Schweißfabrik.
Energie auch im Schlaf oder durch Tippen auf der Tastatur
In einem Experiment trugen die Probanden das Gerät während 10 Stunden Schlaf an einem Finger und erzeugten dabei fast Schweiß 400 Millijoule Energie. Das reicht aus, um eine elektronische Armbanduhr 24 Stunden lang mit Energie zu versorgen. Außerdem hat das Gerät nach einer Stunde zufälligen Tippens und Mausklicks fast abgenommen 30 Millijoule.
Vergleichen Sie dies mit einem Gerät, das während des Trainings Energie sammelt. Beim Laufen braucht es Hunderte von Joule Energie, um zu brennen, nur damit ein Gerät Millijoule Energie erzeugt. Es ist eine sehr geringe Ausbeute. Bei diesem Gerät ist die Ausbeute sehr hoch. Auch im Schlaf Energie aus Schweiß gewinnen. Der Druck eines Fingers „kostet“ dann nur noch ein halbes Millijoule.
Lu Yin, Universität von Kalifornien San Diego
In anderen Experimenten nutzte das Team seinen neuen Schweißenergiesammler, um Energie zu erzeugen sensori und chemische Displays. Genauer gesagt ein Vitamin C Sensor und ein Natriumsensor. Sie arbeiten jetzt daran, es effizienter zu machen und hoffen, eine neue Generation von tragbaren Systemen mit eigener Stromversorgung zu entwickeln.
„Unser Ziel ist es, ein praktisches Gerät daraus zu machen“, sagt der Entwickler. „Wir wollen zeigen, dass dies nicht nur ein weiteres cooles Ding ist, das eine kleine Menge Energie erzeugen kann, und das war's. Wir können die Energie tatsächlich nutzen, um nützliche Elektronik wie Sensoren mit Strom zu versorgen.“
