In Zeiten, in denen die „Konvergenz“ der Technologie mit unserem Körper immer enger wird, könnten sogar Tränen zu einem Energieträger werden: zum Beispiel, um die Kontaktlinsen der Zukunft anzutreiben.
Stellen Sie sich vor, Sie könnten dank der Kraft der Tränenflüssigkeit durch intelligente Kontaktlinsen sehen, Ihre Gesundheit überwachen oder Bilder von Augmented Reality projizieren.
Die Herausforderung intelligenter Kontaktlinsen
Kontaktlinsen sind seit Jahren ein einfaches Hilfsmittel zur Sehkorrektur, aber wie so viele Dinge im 21. Jahrhundert werden auch sie „intelligent“. Wir haben die Entwicklung elektronischer Linsen miterlebt Krankheiten zu diagnostizieren, Medikamente in die Augen verabreichen und sogar Augmented-Reality-Bilder direkt in unser Sehvermögen projizieren. Es gibt sozusagen nur ein kleines Problem: Wie kann man diese Wunder sicher und diskret füttern?
Das Problem herkömmlicher Batterien
Nach Angaben des Teams von Nanyang Technologische Universität unter der Leitung des Assoc. Prof. Lee Seok WooDie meisten derzeit in der Entwicklung befindlichen elektronischen Kontaktlinsen verwenden Stromversorgungssysteme, die alles andere als ideal sind. „Das gängigste Ladesystem für intelligente Kontaktlinsen erfordert Metallelektroden in der Linse, die schädlich sind, wenn sie dem menschlichen Auge ausgesetzt werden“, sagte Dr. Yun Jeonghun, Co-Erstautor der Studie. Und damit nicht genug: Eine andere Energiemethode, das Induktionsladen, erfordert eine Metallspule in der Linse, ähnlich einem kabellosen Ladepad für Smartphones.
Die Lösung: „elektrische“ Tränen
Hier kommt die Brillanz des Teams aus Singapur ins Spiel. Sie schlugen eine in die Linse integrierte Batterie mit einer Dicke von nur 0,5 mm vor, die Wasser und eine Beschichtung mit einem Enzym nutzt Glucoseoxidase.
Wenn diese flache, flexible Batterie in die basale Tränenflüssigkeit eingetaucht wird, die unsere Augen bedeckt, reagiert das Enzym mit den vorhandenen Natrium- und Chloridionen und erzeugt eine elektrische Ladung im Batteriewasser.
Batterie „in Tränen“, vielversprechende Ergebnisse
In Labortests an einem simulierten menschlichen Auge zeigte die Batterie, dass sie einen Strom von 45 Mikroampere und eine maximale Leistung von 201 Mikrowatt erzeugen kann.
Zahlen, die vielleicht nicht viel sagen, aber um sie ins rechte Licht zu rücken: Sie würden ausreichen, um Daten von einer intelligenten Kontaktlinse mindestens 12 Stunden lang zu übertragen. Ähnliche Lithiumbatterien halten zwischen 300 und 500 Zyklen, derzeit hält diese Batterie bis zu 200 Zyklen.
Ein kleiner Hinweis für Benutzer
Während die Tränen des Benutzers, sorry: Tränenflüssigkeit, die Linse tagsüber funktionsfähig halten können, schlagen Forscher vor, sie über Nacht in einer Kochsalzlösung einzuweichen, um so sicherzustellen, dass sie jeden Morgen vollständig aufgeladen ist.
Die Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Nano-Energie, und ich werde es hier verlinken.
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