¿Qué desafíos enfrentan las fuentes de energía tradicionales?
La electrónica portátil es un área de la electrónica relacionada con el desarrollo de dispositivos que se pueden llevar en el cuerpo. Si bien existen relojes inteligentes, estos dispositivos son voluminosos y engorrosos, lo que los hace inconvenientes y antinaturales.
Un verdadero dispositivo portátil sería uno que pueda moverse orgánicamente con el cuerpo humano (como la ropa) y ser cómodo de llevar. Actualmente, ha habido muchos grandes avances en esta área con el desarrollo de pantallas flexibles e incluso procesadores completos, pero queda un área; energía.
Las fuentes de energía varían mucho en forma, tamaño y construcción, pero la mayoría son de naturaleza estriada. Dado que la cantidad de energía proporcionada por una fuente de energía a menudo está relacionada con su tamaño, los dispositivos portátiles (que deben ser livianos y flexibles) a menudo brindan cantidades minúsculas de energía.
Además, las tecnologías de alta densidad energética, como las de iones de litio, contienen sustancias químicas que pueden reaccionar violentamente cuando se exponen al aire, sufrir daños y no son adecuadas para el montaje o el uso corporal. Algunas formas más exóticas de El poder, como los TEG portátiles, puede parecer ideal., pero de hecho generan tan poca energía que no serán prácticos por generaciones.
Los investigadores desarrollan una célula de biocombustible portátil
Al buscar fuentes de energía, muchos recurren al sol, al calor del cuerpo humano o al movimiento del cuerpo humano. Pero recientemente,un equipo de investigadores de Japón ha desarrollado un parche portátil que integra múltiples células de biocombustible que convierten directamente el sudor humano en electricidad.
Específicamente, el equipo de investigación ha utilizado lactato, un compuesto natural en el sudor, como fuente de combustible. Una enzima con dos electrodos diferentes crea una reacción electroquímica que genera energía. Individualmente, una sola célula genera una minúscula cantidad de energía. Aún así, el equipo ha combinado muchos en serie y en paralelo para crear una fuente de energía que se puede usar en el brazo como un vendaje mientras proporciona 3.66V a 4.3mW.
Si bien esta cantidad de energía puede parecer mínima, es mucho más que suficiente para usar en una unidad de almacenamiento de energía que luego puede alimentar dispositivos como microcontroladores y módulos Bluetooth. De hecho, el equipo pudo alimentar un medidor de actividad durante 1,5 horas con una sola gota de sudor artificial.
Curiosamente, la pila de combustible también funciona como sensor, ya que la potencia de salida es proporcional a la concentración de lactato. A partir de ahí, un módulo puede leer la salida de energía, y esto se puede transmitir de forma inalámbrica a un dispositivo para monitorear el estado.
¿Cómo podría la investigación ayudar al futuro de los wearables?
Un desarrollo importante que ha realizado el equipo de investigación es la facilidad de fabricación de las pilas de combustible. Las celdas se pueden serigrafiar en capas, lo que las hace mucho más fáciles de construir. Por ejemplo, en lugar de utilizar compuestos de plata (como otras pilas de combustible), la nueva pila utiliza tinta de carbono porosa que se puede imprimir fácilmente. El diseño utiliza capas de papel para ayudar a transportar el sudor de la piel a las celdas de combustible y el diseño del vendaje.hace que llevar el dispositivo sea mucho más cómodoque otras tecnologías de batería.
Tales pilas de combustible que funcionan con el sudor humano.teóricamente tienen un suministro de energía infinito; siempre que el usuario beba agua y se mueva lo suficiente como para provocar la formación de sudor. Si bien la producción de energía del dispositivo de prueba es pequeña, el equipo puede continuar avanzando en la tecnología para aumentar esto o la electrónica futura puede consumir menos energía para aprovechar al máximo la celda de combustible portátil.
Fuente de divulgación: www.electropages.com
Fuente científica: Revista "Science direct": https://sciencedirect.com
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