Ľudské telo produkuje elektrinu zadarmo. Vedci vyvinuli technológiu, ktorá ju premení na energiu
Japonskí inžinieri predstavili riešenie, ktoré môže zásadne zmeniť podobu nositeľnej elektroniky. Tím z Tokyo University of Science navrhol zariadenie, ktoré premieňa pot priamo na elektrickú energiu.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneKľúčom je vodná enzýmová farba, vďaka ktorej sa dajú kompletné biopalivové články tlačiť jedným výrobným krokom. Technológia tak sľubuje cestu k zdravotným náplastiam bez batérie, ktoré by bolo možné vyrábať vo veľkom a za nižšie náklady.
Za vývojom stojí docent Isao Shitanda, ktorý ukázal, že jediná špeciálne navrhnutá farba s obsahom enzýmov dokáže vytvoriť obe elektródy energetického článku naraz. Ide o výrazné zjednodušenie doterajšieho postupu, ktorý bol krehký, viacstupňový a náchylný na chyby. Na tému upozornil Earth.
Tlač energie v jednom kroku
Na tenkom papierovom substráte vznikajú tlačené vrstvy, ktoré tvoria dvojicu elektród schopných odoberať elektrinu priamo z chemických látok prítomných v pote. V rámci tohto papierového systému sa podarilo demonštrovať, že enzýmami napustená farba dokáže naraz vytvoriť anódu aj katódu palivového článku.
Namiesto samostatného nanášania enzýmov a ich postupného sušenia nová formulácia enzýmy uzamkne priamo do vytlačenej štruktúry. Zachováva sa ich biologická aktivita a zároveň sa udržiava stabilný elektrický výkon. Takéto zjednotenie výroby znižuje rozdiely medzi jednotlivými kusmi a pripravuje pôdu pre ďalší krok, ktorým je prechod z laboratórnych prototypov k odolným nositeľným senzorom.
Doterajšie miniatúrne senzory potu sa síce dajú pohodlne umiestniť na kožu, no ich hrúbku a objem stále určuje gombíková batéria. Tá musí uchovávať energiu, byť chránená pred vlhkosťou a vydržať ohýbanie. Výsledkom sú tuhšie konštrukcie a vyššie náklady.
Pri jednorazových zdravotných náplastiach navyše batérie predstavujú ekologickú záťaž aj komplikácie pri likvidácii. Ak sa batéria odstráni, zariadenie musí energiu získavať priamo na mieste. Zdroj energie preto musí byť jednoducho tlačiteľný a kompatibilný s masovou výrobou.
Elektrina z telesnej chémie
Namiesto skladovania energie tieto tlačené články využívajú chemické látky, ktoré telo prirodzene vylučuje potom. Ide o takzvané enzymatické biopalivové články, malé zariadenia premieňajúce telové chemikálie na elektrinu pomocou enzýmov ako katalyzátorov.
V jednom článku enzým odoberá elektróny z laktátu a elektrický obvod ich následne presúva ku kyslíku na opačnej strane. Práve kyslíková elektróda, teda katóda, bola dlhodobo problematická z hľadiska stabilnej a opakovateľnej tlače. Enzýmy na tejto strane sú mimoriadne citlivé a ťažko sa stabilizujú. Nový prístup však umožnil začleniť enzým pracujúci s kyslíkom do rovnakej tlačiteľnej zmesi, čím sa aj katóda vytvorí jedným krokom.

Zmes obsahuje pórovitý uhlíkový prášok, ktorý drží enzýmy, vodný spojovací materiál a zahusťovadlo zabezpečujúce stabilitu počas tlače cez sieťku. Keďže farba nevyužíva agresívne rozpúšťadlá, enzýmy si po vytlačení zachovávajú vyššiu aktivitu, čo je pre nositeľný zdroj energie zásadné.
Laboratórne testy ukázali, že takto vytlačené elektródy poskytujú silnejší prúd a dlhšie si udržujú aktivitu v porovnaní so staršími metódami založenými na kvapkovom nanášaní. Článok napájaný laktátom dosiahol špičkový výkon približne 1 065 mikrowattu na štvorcový palec, čo zodpovedá asi 165 mikrowattom na štvorcový centimeter, a napätie 0,63 voltu bez záťaže. Skladovanie pri teplote 5 stupňov Celzia vo vákuu sa ukázalo ako najvhodnejšie na zachovanie aktivity enzýmov, čo naznačuje reálnu cestu pre logistiku a trvanlivosť produktu.
Od športu po zdravotnú starostlivosť
Hladina laktátu v pote sa počas fyzickej aktivity rýchlo mení a môže dosahovať hodnoty približne od jedného do 25 milimolov na liter. Nový tlačený článok je navrhnutý tak, aby pracoval práve v tomto rozsahu a premieňal vyššiu koncentráciu laktátu na viac elektrónov a vyšší výkon. Hoci vzťah medzi laktátom v pote a v krvi je komplexný a vyžaduje dôkladné klinické overenie, potenciál je zrejmý.
Tréneri a športovci dlhodobo hľadajú spôsob, ako získať spätnú väzbu o záťaži bez invazívneho odberu krvi. Samonapájacia náplasť by mohla premieňať chemický signál na elektrinu aj dátový výstup v reálnom čase. V ošetrovateľstve a starostlivosti o seniorov by kontinuálne sledovanie mohlo včas upozorniť na dehydratáciu, infekciu alebo tepelný stres.

„Potrebujeme priniesť na trh enzýmovú farbu, ktorú možno tlačiť rovnomerne a ktorá je vhodná pre masovú výrobu,“ uviedol Shitanda.
Aj napriek zlepšeniam zostáva výkon relatívne nízky, čo znamená, že všetky súčasti náplasti musia s energiou hospodáriť maximálne efektívne. Skutočné komerčné produkty budú vyžadovať dlhodobé testovanie pri nosení, spoľahlivé bezdrôtové pripojenie a dôkaz, že merania zostávajú relevantné naprieč rôznymi používateľmi a podmienkami.
Ak sa však podarí tieto výzvy prekonať, pot ako zdroj energie už nemusí byť len zaujímavým laboratórnym experimentom, ale základom novej generácie inteligentných, batérií zbavených nositeľných zariadení.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Atóm nechali padať a zároveň stáť na mieste. Výsledok potvrdil takmer 100-ročnú Einsteinovu teóriu

Netflix ide konkurovať Pánovi prsteňov. Nová fantasy bude úplne iná, ako na začiatku sľuboval

Týchto 10 elektromobilov má najodolnejšie batérie. Po 150 000 km prišlo veľké prekvapenie

Najlepší vojnový seriál všetkých čias chystá prekvapivý návrat. Dorazí už na budúci týždeň

Najlacnejšie elektrické SUV na Slovensku stojí pod 20-tisíc. Cenovka však skrýva veľký háčik
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Obľúbená pochúťka pod paľbou odborníkov: Pre srdce môže byť väčšou záťažou, než čakáš

Riziko prináša aj jediný drink denne: Dlhoročný výskum odhalil prudký nárast úmrtí na rakovinu

„Bratislava je pre nás jednou z priorít.“ Známy gigant uzavrel obchod za 41 miliónov eur, teraz mieri k nám

Jazdíš na aute s takouto značkou? Môžeš prísť o tabuľky aj tisíce eur. Poslanci chystajú nové pravidlá

Otvorili zrekonštruované Warholovo múzeum v Medzilaborciach: Unikátna obnova stála takmer 16 miliónov eur
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Veľkolepé sci-fi 2026 dorazilo online. S dabingom aj v špeciálnej verzii
- Na Slovensko dorazila nová streamovacia služba. Je úplne zadarmo, ponúka filmy aj šport
- Povolili e-biky s rýchlosťou 64 km/h aj rýchle elektrokolobežky. Má to však obrovský háčik
- Akčný hit valcuje kiná a prepisuje históriu. Online tak skoro nebude
- Dvojročné čakanie sa končí. Na Netflix práve dorazil najväčší seriál jesene, dokázal vzácnu vec
-
- Na Slovensko dorazila nová streamovacia služba. Je úplne zadarmo, ponúka filmy aj šport
- Veľkolepé sci-fi 2026 dorazilo online. S dabingom aj v špeciálnej verzii
- Povolili e-biky s rýchlosťou 64 km/h aj rýchle elektrokolobežky. Má to však obrovský háčik
- Netflix môže mať problém. Na Slovensko dorazila nečakaná novinka od konkurencie
- Nie každému bude stačiť ísť 25 km/h. Tisíce Slovákov čaká povinnosť PZP, inak hrozia vysoké pokuty
-
- Zajtra na Slovensku končí veľký operátor. Pobočky už zatvoril, náhrada prinesie viaceré výhody
- Na Slovensko dorazila nová streamovacia služba. Je úplne zadarmo, ponúka filmy aj šport
- Povolili e-biky s rýchlosťou 64 km/h aj rýchle elektrokolobežky. Má to však obrovský háčik
- Už tri roky ho ľudia neprestávajú sledovať. Vojnový film naďalej prekvapuje, príde aj pokračovanie
- Veľkolepé sci-fi 2026 dorazilo online. S dabingom aj v špeciálnej verzii
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Obľúbená pochúťka pod paľbou odborníkov: Pre srdce môže byť väčšou záťažou, než čakáš

Riziko prináša aj jediný drink denne: Dlhoročný výskum odhalil prudký nárast úmrtí na rakovinu

„Bratislava je pre nás jednou z priorít.“ Známy gigant uzavrel obchod za 41 miliónov eur, teraz mieri k nám

Jazdíš na aute s takouto značkou? Môžeš prísť o tabuľky aj tisíce eur. Poslanci chystajú nové pravidlá

