Ehersisyo, nababaluktot na Mga Device, Pawis at Elektrisidad
Talaan ng mga Nilalaman:
Paano kung maaari mong gamitin ang katawan ng tao upang magamit ang mga elektronikong aparato?
Ang isang pangkat ng mga siyentipiko sa University of California San Diego (UCSD) ay ginagawa lamang iyan.
AdvertisementAdvertisementSa isang artikulo na inilathala sa journal Energy & Environmental Science, iniulat ng mga may-akda ang kanilang kamakailang pag-imbento ng isang nababaluktot na patch ng balat na bumubuo ng kuryente mula sa pawis ng tao.
"Ito ay tulad ng isang baterya, ngunit ang kapangyarihan ay binuo ng isang kemikal na tinatawag na lactate," Amay Bandodkar, unang may-akda ng papel, ay nagsabi sa Healthline.
Ngayon isang postdoctoral fellow sa Northwestern University, nakumpleto na ni Bandodkar ang PhD sa nanoengineering sa UCSD.
Advertisement"Ang lactate sa pawis ay karaniwang natutunaw ng patch na ito, na bumubuo ng koryente na maaaring magamit para sa powering iba pang mga medikal na aparato," sabi niya.
Ang patch ay nagpapakita ng isang bukas na boltahe ng circuit ng 0. 5 volts, at isang kapangyarihan density ng halos 1. 2 milliwatts bawat sentimetro squared.
AdvertisementAdvertisementIyon ay kumakatawan sa pinakamataas na densidad ng kapangyarihan na naitala sa petsa para sa isang naisusuot na biofuel cell. Sa katunayan, halos 10 beses na mas malakas kaysa sa mga nakaraang device.
Sa ngayon, ang mga developer ay gumamit ng patch upang magamit ang isang light emitting diode (LED) at Bluetooth Low Energy (BLE) na radyo.
Sa hinaharap, naniniwala sila na maaaring magamit ito sa mga sensors ng kapangyarihan na dinisenyo upang masubaybayan ang kalusugan at kaayusan ng mga tagapagsuot.
"Sa ngayon, mayroon kaming lahat ng mga ito na magagamit na mga sensors at mga sistema na nangangailangan ng napakalaki na mga baterya. At maraming beses, ang bigat ng baterya ay mas mataas kaysa sa bigat ng aktwal na aparato, "ipinaliwanag ni Bandodkar. "Ngunit kung ano ang mayroon ka sa patch na ito ay isang on-body enerhiya pag-aani ng system, na maaaring makabuo ng koryente mula sa iyong katawan at gamitin ito para sa powering iba pang mga naisusuot na sistema. "
Sa pamamagitan ng pag-aalis ng pangangailangan para sa mga napakalalaking baterya, maaaring gamitin ang mga cell na biofuel na maaaring makatulong sa mga eksperto na bumuo ng mas maliit at mas magaan na mga aparatong medikal na maaaring magsuot sa katawan, at pinalakas din nito.
AdvertisementAdvertisementMagbasa nang higit pa: Paano mahina ang mga personal na medikal na aparato sa mga hacker? »
Mababa na sapat para sa balat
Habang mas maraming pananaliksik ang kinakailangan, ang patch na ito ay kumakatawan sa isang makabuluhang pag-unlad sa larangan ng mga naisusuot na mga cell biofuel.
Bilang karagdagan sa pagpapakita ng mataas na densidad ng kapangyarihan, sapat din itong kakayahang umangkop upang sumunod sa katawan ng tao.
Advertisement"Upang gumawa ng isang naisusuot na aparato, kailangan naming gawin itong napaka-kakayahang umangkop o kahit stretchable," Yue Gu, isang co-akda ng papel at ikalawang taon PhD mag-aaral sa UCSD, sinabi Healthline.
Kung hindi man, ang aparato ay masira sa ilalim ng strain of movement.
AdvertisementAdvertisementUpang lumikha ng isang nababaluktot na aparato, inayos ng mga mananaliksik ang mahigpit na 3-D carbon nanotube na mga istraktura sa isang nabagong configuration ng "island-bridge".
Sa ganitong disenyo, ang matatag na mga isla na may kaugnayan sa isla ay konektado ng mga serpentine tulay.
Kapag sila ay napapailalim sa kilusan, ang mga tulay ay makapagpahinga at umunlad.
AdvertisementPinapayagan nito ang mga tulay na tumanggap ng stress, habang nililimitahan ang strain sa mga isla.
"Nakasama namin ang maraming aktibong materyales ng biofuel cell sa 3-D carbon nanotube structures na ito," pahayag ni Bandodkar. "Pagkatapos namin na ilagay ang mga matibay na istruktura na ito sa ibabaw ng mga ilang pulo na ito. Kaya kahit na i-stretch namin ito, wala sa mga kahabaan ay nakaranas ng mga istraktura. "
AdvertisementAdvertisement" Ito ay kung paano namin mapanatili ang mataas na kapangyarihan density, habang pa rin ang pagkakaroon ng soft stretchable properties inkorporada, "Idinagdag ni Bandodkar.
Ang makabagong diskarte na ito ay nagpapahintulot sa mga mananaliksik upang lumikha ng isang naisusuot na biofuel cell na maaaring makabuo ng matatag na kapangyarihan sa loob ng dalawang araw, sa kabila ng paulit-ulit na paglawak.
Ayon sa Gu, ito ang unang aparato na nagsasama ng isang biofuel cell sa disenyo ng island-bridge.
Magbasa nang higit pa: Mga mamimili tulad ng naisusuot na teknolohiya sa pamamagitan ng pag-aalala tungkol sa seguridad ng data »
Pakikipagtulungan ay susi
Upang bumuo ng isang kagayaang tulad nito, kritikal na pagtutulungan ng interdisciplinary.
Ang mga miyembro mula sa tatlong magkakaibang grupo ng pananaliksik sa UCSD ay kasangkot sa proyektong ito, kabilang ang mga grupo na pinangunahan ng mga co-authors na si Joseph Wang, PhD; Sheng Xu, PhD; at Patrick Mercier, PhD.
"Ang grupo ni Professor Wang ay may kadalubhasaan sa paggawa ng mga aktibong bahagi ng biofuel cell," paliwanag ni Bandodkar. "Propesor Xu's grupo ay may kadalubhasaan sa paggawa ng mga malambot, nababaluktot istraktura ng isla-tulay. At ang grupo ni Propesor Mercier ay may karanasan sa mga electronics na mababa ang enerhiya. "
Noong nakaraan, ang mga mananaliksik mula sa mga grupong ito ay nagtrabaho rin sa iba pang mga teknolohiyang naisusuot.
Halimbawa, ang Bandodkar, Wang, at mga kasamahan ay dating binuo ng mga sensor tulad ng tattoo na dinisenyo upang subaybayan ang mga antas ng electrolyte at glucose.
Interesado silang matuto kung ang biofuel cell skin patch ay maaaring magamit upang makapangyarihan tulad ng mga sensors.
"Kapag nagtatrabaho kami sa ganitong uri ng mga bagay, ang baterya ay palaging isang problema," sabi ni Bandodkar. "Ngayon, kung ano ang gusto nating gawin ay gamitin ang mga biofuel cell na ito upang makontrol ang mga sensor ng kemikal. Iyon ay isang bagay na kami ay nasa proseso ng pagtuklas. "
Sa pamamagitan ng kanilang interdisciplinary collaboration, ang mga tagalikha ng biofuel cell skin patch ay tumutulong upang itulak ang larangan ng mga naisusuot na sensors ng kalusugan at mga sistema ng pasulong.
