Nositelná elektronika se dnes stále častěji prosazuji v medicíně i v každodenním životě, ať už jde o zdravý životní styl nebo i jiné aplikace. Zásadní problém pro tvůrce nositelné elektroniky přitom představuje zdroj energie. Výzkumníci z Caltechu vyvinuli palivové články z uhlíkových nanotrubiček, které vstřebávají lidský pot a štěpením laktátu vyrábějí elektrickou energii.
Mnozí lidé dnes využívají nositelné aplikace, které sledují jejich zdraví a kondici. Taková zařízení obsahují elektroniku a ta zase vyžaduje zdroj energie. Co kdyby nositelná elektronika získávala potřebnou energii z potu člověka, který ji bude nosit?
Právě s tím počítají vědci a inženýři z amerického institutu Caltech v Kalifornii, kteří vyvinuli novou elektronickou kůži. Jde o zařízení plné senzorů, které je poháněné potem. Jak upozorňuje vedoucí výzkumu Wei Gao, právě zdroj energie představuje jeden ze stěžejních problémů vývoje nositelné elektroniky.
Soudobé nositelné aplikace obvykle spoléhají na baterie, ty ale mají řadu omezení a nebývají příliš vstřícné k životnímu prostředí. Některá nositelná zařízení využívají solární energii, i to ale zahrnuje různá omezení. Další možností je těžit energii z lidského pohybu.
Gao a jeho tým ověřili, že je možné nositelné zařízení pohánět energií z potu. Lidský pot obsahuje množství laktátu. Je to vedlejší produkt běžných metabolických procesů. Laktát vstřebávají palivové články nové elektronické kůže, které jsou vytvořené z uhlíkových nanotrubiček s platinou a kobaltem jako katalyzátorem, a s enzymem, který štěpí laktát. V těchto palivových článcích se laktát mísí se vzdušným kyslíkem a vzniká voda s pyruvátem.
Podle týmu Caltechu tyto palivové články generují zhruba několik miliwattů elektrické energie na centimetr čtvereční. Dodávají tolik energie, že to stačí ke stálému provozu senzorů, které monitorují srdeční činnost, tělesnou teplotu nebo hladinu cukru v krvi. Nebo také k provozu rádia.
Nová elektronická kůže obsahuje palivové články, různé senzory i zařízení pro bezdrátovou komunikaci. Všechny tyto prvky jsou umístěny na měkkém a ohebném materiálu, který se přikládá přímo na lidskou kůži. Podle badatelů je možné takovou elektronickou kůži nosit na těle po řadu dní. Z elektronické kůže by se mohla stát užitečná platforma pro rozmanité biosenzory, které nebudou potřebovat baterie, nebo také pro pokročilá biomedicínská zařízení, jež by sloužila při léčbě různých onemocnění a zdravotních obtíží.