อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้เป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการตรวจสุขภาพ แต่เป็นการยากที่จะหาแหล่งพลังงานที่สะดวกสำหรับพวกเขา
ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาและทดสอบอาร์เรย์เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพที่สวมใส่ได้ ซึ่งสร้างพลังงานไฟฟ้าจากแลคเตทในเหงื่อของผู้สวมใส่ ซึ่งเปิดประตูสู่การตรวจสอบสุขภาพอิเล็กทรอนิกส์ที่ขับเคลื่อนโดยของเหลวในร่างกายเท่านั้น
ปฏิเสธไม่ได้ว่าในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา
การย่อขนาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีความก้าวหน้าอย่างมาก
วันนี้ หลังจากสมาร์ทโฟนขนาดพกพาที่อาจทำให้คอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปเครื่องเก่าต้องอับอายและมีตัวเลือกมากมายสำหรับการเชื่อมต่อไร้สาย มีอุปกรณ์ประเภทหนึ่งที่การพัฒนาก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง: ไบโอเซนเซอร์แบบสวมใส่ได้
อุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้โดยทั่วไปมีไว้เพื่อสวมใส่โดยตรงบนผิวหนังเพื่อวัด biosignal ที่เฉพาะเจาะจง และโดยการส่งการวัดแบบไร้สายไปยังสมาร์ทโฟนหรือคอมพิวเตอร์ เพื่อติดตามสุขภาพของผู้ใช้
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจะพัฒนาวงจร
และอิเล็กโทรดที่ยืดหยุ่นได้หลายประเภทสำหรับอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้
การหาแหล่งพลังงานที่เหมาะสมสำหรับไบโอเซนเซอร์แบบสวมใส่ได้นั้นเป็นเรื่องยาก
แบตเตอรี่แบบกระดุมทั่วไป เช่นเดียวกับที่ใช้ในนาฬิกาข้อมือและเครื่องคิดเลขพกพา มีความหนาและเทอะทะเกินไป ในขณะที่แบตเตอรี่ที่บางกว่าจะก่อให้เกิดปัญหาด้านความจุและแม้กระทั่งปัญหาด้านความปลอดภัย แต่ถ้าเราเป็นแหล่งพลังงานของอุปกรณ์สวมใส่เองล่ะ
ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย
รองศาสตราจารย์ Isao Shitanda จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์โตเกียว ประเทศญี่ปุ่น กำลังสำรวจวิธีที่มีประสิทธิภาพในการใช้เหงื่อเป็นแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้
ในการศึกษาล่าสุดของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Power Sourcesพวกเขาได้นำเสนอการออกแบบใหม่สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้สารเคมีในเหงื่อ แลคเตท เพื่อสร้างพลังงานที่เพียงพอในการขับเคลื่อนไบโอเซนเซอร์และอุปกรณ์สื่อสารไร้สายในระยะเวลาอันสั้น
เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพชนิดใหม่
นี้ดูเหมือนผ้าพันแผลกระดาษที่สามารถสวมใส่ได้ เช่น ที่แขนหรือปลายแขน โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยพื้นผิวกระดาษที่กันน้ำซึ่งมีการวางเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพหลายเซลล์เป็นชุดและขนานกัน จำนวนเซลล์ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟขาออกและกำลังที่ต้องการ
เพิ่มเติม: นักวิจัยเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์โดยใช้เส้นผมมนุษย์จากร้านตัดผม
ในแต่ละเซลล์ ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีระหว่างแลคเตทและเอนไซม์ที่มีอยู่ในอิเล็กโทรดจะผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งไหลไปยังตัวสะสมกระแสทั่วไปที่ทำจากแป้งคาร์บอนนำไฟฟ้า
นี่ไม่ใช่เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพจากแลคเตทตัวแรก
แต่ความแตกต่างที่สำคัญบางประการทำให้การออกแบบใหม่นี้โดดเด่นกว่าเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้แลคเตทที่มีอยู่
หนึ่งคือความจริงที่ว่าอุปกรณ์ทั้งหมดสามารถประดิษฐ์ขึ้นได้ผ่านการพิมพ์สกรีนซึ่งเป็นเทคนิคที่เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากที่คุ้มค่า สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากการเลือกใช้วัสดุอย่างระมัดระวังและการจัดวางที่ชาญฉลาด
ที่เกี่ยวข้อง: แผงโซลาร์เซลล์สาหร่ายที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพทำให้อากาศสะอาดในขณะที่กำลังเติบโตพลังงานสีเขียว
ตัวอย่างเช่น
ในขณะที่เซลล์ก่อนหน้านี้ที่คล้ายกันใช้ลวดเงินเป็นเส้นทางนำไฟฟ้า เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพในปัจจุบันใช้หมึกคาร์บอนที่มีรูพรุน ข้อดีอีกประการหนึ่งคือวิธีที่แลคเตทถูกส่งไปยังเซลล์
