加利福尼亚大学的一个研究小组开发了一种皮肤贴片,它使用人体汗液作为燃料来源为外部设备供电。在他们发表在“ 能源与环境科学 ”杂志上的论文中,该团队描述了他们如何构建补丁以及它的工作原理。
科学家和工程师确信,消费者需要易于佩戴的消费产品 - 例如,内置于衣服中或粘附在皮肤上的健康监视器。为此,世界各地的团队一直在开发带有相关电池的可弯曲产品,或更好的是,不需要电池的设备,因为它们从佩戴它们的人那里获得恒定的电力。在这项新的努力中,研究人员找到了一种利用人类汗液作为能源的方法,并报告说他们制造的设备能够为蓝牙发射器供电。
汗液可以用作能量来源,因为它含有乳酸盐,当它与乳酸氧化酶氧化时会产生能量。研究人员将这种酶应用于阳极,阳极采用多孔碳纳米管 - 萘醌结构制成。该团队使用他们所描述的“金岛”创建电极,这些电极使用与聚合物基底相连的可拉伸材料连接。使用多孔碳纳米管 - 氧化银结构制备阴极。结果是一个只有几厘米宽的小补丁,但是当跑步机上跑步的人穿着时,能够产生足够的力量来运行小型蓝牙设备(和LED)。它产生0.5V的功率,密度约为1.2mW cm -2 因为汗水不断产生,所以设备不需要电池。
研究人员认为,他们的设备可以作为一种为健康监测设备提供动力的手段,例如用于测量汗液中葡萄糖含量的新型血糖监测设备。它还可用于测量汗液中乳酸盐水平的其他物质,例如,可以指示肌肉的运作情况。它还可用于为将健康信息发送到外部源进行分析的蓝牙设备供电。