Кольщик, наколи мне батарейку
Представляете такое устройство, которое заряжает ваш, например, телефон, в то время, как вы занимаетесь спортом? Кажется это невозможным? Это не так, наука шагнула достаточно далеко, чтобы создать такую штуку. Первоочередной задачей этого устройства, конечно, является диагностика сердечных заболеваний.
Американские ученые разработали временную татуировку, перерабатывающую пот в электричество. Презентация изобретения состоялась в ходе 248 съезда Американского химического общества в Сан-Франциско.
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего искали быстрый и безболезненный способ диагностики некоторых сердечных и легочных заболеваний. Во время тяжелых упражнений организм расщепляет глюкозу, чтобы получить дополнительную энергию; этот процесс называется гликолизом. Побочным продуктом реакции является лактат - молочная кислота. Именно ее количество измеряют медики в крови пациентов: повышенный уровень свидетельствует о болезнях сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Оценка уровня лактата в крови важна и для профессиональных спортсменов. Для них это количественный показатель их физической подготовки и эффективности программы тренировок.
Во время физических упражнений избыток молочной кислоты выводится из организма вместе с потом. Калифорнийские ученые разрабатывали способ измерить количество лактата без иголок, прямо на поверхности кожи. В результате они нашли возобновляемый источник энергии для носимой электроники.
Американские специалисты разработали датчик, умещающийся на тонкой временной татуировке - переводной наклейке. В его основе лежит фермент, который отрывает электроны от молекул молочной кислоты. Из-за этого возникает слабый электрический ток. Измерив его, можно получить представление о количестве выделенного лактата. Работоспособность устройства подтвердилась при испытании на десяти добровольцах.
Вырабатываемый татуировкой из лактата ток теоретически можно использовать для питания электронных устройств. Доработанную версию датчика ученые испытали на пятнадцати добровольцах с разным уровнем здоровья и убедились, что лучшими «батарейками» являются наименее спортивные люди.
Чем менее подготовлен человек физически, тем быстрее он устает и тем скорее и при меньшей нагрузке его организм обращается к дополнительным источникам энергии. Иными словами, гликолиз начинается раньше у тех, кто занимается спортом не каждую неделю, чем у тех, кто ходит в тренажерный зал больше трех раз в неделю. Они сильнее потеют и выделяют больше молочной кислоты. С одного квадратного сантиметра кожи самого неспортивного добровольца исследователи получали 70 микроватт электричества. Для зарядки телефона этого, конечно, недостаточно, но существуют, например, электронные часы, которым достаточно и 10 микроватт.
Сейчас исследователи работают над усовершенствованием своего изобретения - ищут способы увеличить мощность и разрабатывают механизм хранения выработанной энергии. Если им это удастся, наручные часы, глюкометры, фитнес-трекеры и другая носимая электроника в будущем перестанут нуждаться в подзарядке от розетки.
Все это, конечно, еще только впереди, но начало положено.
Американские ученые разработали временную татуировку, перерабатывающую пот в электричество. Презентация изобретения состоялась в ходе 248 съезда Американского химического общества в Сан-Франциско.
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего искали быстрый и безболезненный способ диагностики некоторых сердечных и легочных заболеваний. Во время тяжелых упражнений организм расщепляет глюкозу, чтобы получить дополнительную энергию; этот процесс называется гликолизом. Побочным продуктом реакции является лактат - молочная кислота. Именно ее количество измеряют медики в крови пациентов: повышенный уровень свидетельствует о болезнях сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Оценка уровня лактата в крови важна и для профессиональных спортсменов. Для них это количественный показатель их физической подготовки и эффективности программы тренировок.
Во время физических упражнений избыток молочной кислоты выводится из организма вместе с потом. Калифорнийские ученые разрабатывали способ измерить количество лактата без иголок, прямо на поверхности кожи. В результате они нашли возобновляемый источник энергии для носимой электроники.
Американские специалисты разработали датчик, умещающийся на тонкой временной татуировке - переводной наклейке. В его основе лежит фермент, который отрывает электроны от молекул молочной кислоты. Из-за этого возникает слабый электрический ток. Измерив его, можно получить представление о количестве выделенного лактата. Работоспособность устройства подтвердилась при испытании на десяти добровольцах.
Вырабатываемый татуировкой из лактата ток теоретически можно использовать для питания электронных устройств. Доработанную версию датчика ученые испытали на пятнадцати добровольцах с разным уровнем здоровья и убедились, что лучшими «батарейками» являются наименее спортивные люди.
Чем менее подготовлен человек физически, тем быстрее он устает и тем скорее и при меньшей нагрузке его организм обращается к дополнительным источникам энергии. Иными словами, гликолиз начинается раньше у тех, кто занимается спортом не каждую неделю, чем у тех, кто ходит в тренажерный зал больше трех раз в неделю. Они сильнее потеют и выделяют больше молочной кислоты. С одного квадратного сантиметра кожи самого неспортивного добровольца исследователи получали 70 микроватт электричества. Для зарядки телефона этого, конечно, недостаточно, но существуют, например, электронные часы, которым достаточно и 10 микроватт.
Сейчас исследователи работают над усовершенствованием своего изобретения - ищут способы увеличить мощность и разрабатывают механизм хранения выработанной энергии. Если им это удастся, наручные часы, глюкометры, фитнес-трекеры и другая носимая электроника в будущем перестанут нуждаться в подзарядке от розетки.
Все это, конечно, еще только впереди, но начало положено.