Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur NTU Singapur han desarrollado una batería suave y estirable que funciona con la transpiración humana.
El prototipo de batería consta de electrodos de escamas de plata impresos que generan electricidad en presencia de sudor. Mide 2 cm por 2 cm y es tan plana como una pequeña venda de papel, la batería está fijada a un tejido flexible que absorbe el sudor que es estirable yacoplable a dispositivos portátiles, como relojes, muñequeras o brazaletes.
Para demostrar su uso potencial cuando se incorpora a biosensores portátiles y otros dispositivos electrónicos, el equipo de científicos probó su dispositivo con sudor humano artificial.
En una prueba separada, el equipo informó que una persona que llevaba la batería en la muñeca y montaba una bicicleta estacionaria durante 30 minutos podía generar un voltaje de 4,2 V y una potencia de salida de 3,9 mW que era suficiente para alimentar un vehículo comercial.dispositivo sensor de temperatura y envíe los datos continuamente a un teléfono inteligente a través de Bluetooth.
La batería no contiene metales pesados ni productos químicos tóxicos a diferencia de las baterías convencionales, que a menudo se fabrican con materiales insostenibles que son dañinos para el medio ambiente.
Sirviendo como una alternativa más sostenible que podría reducir los desechos electrónicos dañinos, el desarrollo de la batería alimentada por sudor refleja el compromiso de NTU de encontrar soluciones para mitigar nuestro impacto en el medio ambiente. Este es uno de los cuatro grandes desafíos de la humanidad que NTUbusca abordar en el marco del plan estratégico NTU 2025.
El profesor Lee Pooi See, científico de materiales y decano de NTU Graduate College, quien dirigió el estudio, dijo: "Nuestra tecnología anuncia un hito previamente inalcanzable en el diseño de dispositivos portátiles. Al capitalizar un producto omnipresente, la transpiración, podríamos estarbuscando una forma más ecológica de alimentar dispositivos portátiles que no dependa de las baterías convencionales. Es una fuente casi garantizada de energía producida por nuestros cuerpos. Esperamos que la batería sea capaz de alimentar todo tipo de dispositivos portátiles ".
El estudio fue publicado en la revista científica revisada por pares avances científicos en julio. También se presentó una solicitud de patente para la batería alimentada por sudor a través de la empresa de innovación y empresa de NTU, NTUitive.
El Dr. Lyu Jian, investigador de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la NTU y coautor del estudio, dijo: "Las baterías convencionales son más baratas y más comunes que nunca, pero a menudo se fabrican con materiales insosteniblesque son dañinos para el medio ambiente. También son potencialmente dañinos en dispositivos portátiles, donde una batería rota podría derramar fluidos tóxicos sobre la piel humana. Nuestro dispositivo podría brindar una oportunidad real para eliminar por completo esos materiales tóxicos ".
Destacando la importancia del trabajo realizado por el equipo de investigación de la NTU, la profesora asociada Irene Goldthorpe del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Waterloo, Canadá, que no participa en la investigación, dijo: "Está bienSabemos que a los dispositivos electrónicos no les gusta la humedad y, por lo tanto, los dispositivos portátiles suelen estar completamente encapsulados para protegerlos del sudor. Este trabajo convierte el sudor de un obstáculo en un activo, lo que demuestra que puede mejorar la conductividad de las interconexiones impresas e incluso usar el sudor como electrolito enuna batería portátil flexible. Esto puede abrir un nuevo paradigma en el diseño de dispositivos electrónicos portátiles ".
Redefiniendo cómo se alimentan las baterías
La batería fabricada con NTU se crea imprimiendo tinta que contiene copos de plata y poli acrilato de uretano hidrófilo HPUA, que funcionan como electrodos de la batería, sobre un tejido elástico.
Cuando las escamas de plata entran en contacto con el sudor, sus iones de cloruro y su acidez hacen que las escamas se agrupen, aumentando su capacidad para conducir la electricidad. Esta reacción química también hace que fluya una corriente eléctrica entre los electrodos ver video.
Cuando el material de la batería se estira, su resistencia se reduce aún más, lo que significa que se puede usar cuando está expuesta a tensión, como cuando el usuario está haciendo ejercicio.
Como el tejido elástico es muy absorbente, retiene mucho sudor, por lo que la batería permanece cargada incluso cuando la tasa de sudoración es inconsistente. Esto es importante para un funcionamiento constante, ya que la cantidad de sudor humano secretado es variable y depende deel área del cuerpo en la que se encuentra, las condiciones ambientales y la hora del día.
El profesor Lee agregó: "Nuestro dispositivo podría ser más duradero que la tecnología actual, ya que demostramos que puede resistir el esfuerzo de las actividades diarias del usuario y la exposición repetida al estrés o al sudor.
"El tamaño delgado de nuestra batería también resuelve dos problemas en la tecnología portátil: las baterías de botón tradicionales son un problema para lograr el tipo de estética elegante que es atractiva para los consumidores, mientras que las baterías más delgadas reducen la capacidad del artículo para llevar suficiente carga para durarEl dia."
Los investigadores planean explorar más a fondo los efectos de otros componentes del sudor humano y cómo factores como el calor corporal pueden afectar el rendimiento de la batería.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Nanyang . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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