Прототип біобатареі, яка виробляє електроенергію на базі контакту з вологою шкірою, був продемонстрований на засіданні Американського хімічного товариства.
Вона використовує для цього молочну кислоту, яка присутня в поті людини.
"Наш пристрій - перше, яке використовує піт. В цьому полягає його принципова новизна", - говорить доктор Веньчжао Цзя з університету Каліфорнії в Сан-Дієго.
"Поки що воно генерує не так багато енергії - всього чотири мікровата. Але ми працюємо над збільшенням його потужності з тим, щоб живити енергією невеликі електронні прилади ".
Цікаво, що очолювана нею група не збиралася розробляти біобатарею. Вчені розробляли портативний індикатор молочної кислоти.
Спортсмени під час тренувань вимірюють рівень фізичного навантаження і втому з утримання молочної кислоти в мускульних тканинах.
Але такі вимірювання незручні, тому що зазвичай вимагають аналізів крові.
Розробляючи більш зручний і швидкий метод аналізу, доктор Цзя надрукувала датчик молочної кислоти на папір, на якій зазвичай друкуються тимчасові татуювання.
"Я сама його випробувала - він такий легкий, що зовсім не відчувається, - розповідає вона. - Такий датчик буде корисний не тільки спортсменам. Багато з тих, хто займається фітнесом, хочуть отримувати більш докладні дані про витрати енергії організмом ".
Проте потім розробникам прийшло в голову, що створений ними датчик можна перетворити мікробатарей, яка використовуватиме пот в якості електроліту.
Вони ввели до складу датчика фермент, який відбирає електрони з молекул молочної кислоти, породжуючи при цьому слабкий електричний струм.
Коли енергія інших батарейок під кінець ...
Коли добровольці приступили до випробувань нового пристрою на велотренажері, вони змогли виробляти до 70 мікроват з квадратного см шкіри.
Цікаво, що випробувачі з меншим рівнем фізичної підготовки виробляли максимальну енергію в порівнянні з тими, хто займається фізичними вправами не менше трьох разів на тиждень.
"Ми вважаємо, що це відбувається через те, що в організмі фізично непідготовлених людей швидше настає втома, яка проявляється в підвищеному виробленні молочної кислоти ", - пояснює доктор Цзя.
Її лабораторія співпрацює зараз з приватною компанією в справі розробки нової біобатареі.
Наступним етапом стане створення комбінацій батареї з портативними пристроями, а також розробка ємностей з накопичення знімається з вологою шкіри заряду у вигляді конденсаторів.
Але головним завданням залишається підвищення потужності пристрою. Наприклад, для живлення цифрових годин потрібно подвоєння нинішньої вироблюваної потужності до 10 мікроват.
"Це складне завдання, тому що розмір нашого електрода вельми обмежений - лише 2 на 3 мм", - говорить доктор Цзя.
Розробники досліджують кілька підходів до вирішення цього завдання. По-перше, можна зробити пристрій більш чутливим до змісту молочної кислоти в поту. Інший підхід полягає в послідовному або паралельному з'єднанні декількох таких пристроїв.
Але для чого взагалі потрібні такі біобатареі? Хіба не можна гранично зменшити розміри звичайних батарей і зробити їх більш портативними?
"Справа в тому, що біобатареі володіють певними перевагами - говорить доктор Цзя. - Вони заряджаються швидше звичайних, вони безпечніші, тому що відсутній ризик їх перегріву або виділення токсичних речовин. А крім того, вони використовують поновлюване джерело енергії - ваш організм ".
