خالکوبی موقت حسگر لاکتات به همراه زیست باتری که با عرق کار می‌کند
سال پیش پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا خبر از ساخت حسگری دادند که با اتصال به پوست شخص می‌توانست سطح لاکتات خون فرد را به طور پیوسته از طریق عرق او اندازه گیری کند. هم اکنون این پژوهشگران این فناوری را ارتقا داده‌اند تا بتوانند زیست باتری بسازند که نیروی خود را از تعرق می‌گیرد به طوری که بتواند ابزارهای کوچک الکترونیکی را به کمک عرق نیرودهی کند.

تیم تحقیقاتی UCSD این حسگر را به گونه‌ای توسعه داده اند که ورزشکاران بتوانند با کمک آن به دقت غلظت لاکتات خود را اندازه گیری کنند، که این امر در تمرینات مستمر و حرفه‌ای بسیار مهم تلقی می‌شود. این حسگر انعطاف پذیر حاوی آنزیم‌هایی است که با به دام انداختن الکترون‌های لاکتات می‌تواند جریان ضعیفی را ایجاد کند که آن را قابل شناسایی می‌کند ضمن اینکه این حسگر می‌تواند همچون یک خالکوبی معمولی و البته موقت بر روی سطح پوست قرار بگیرد.

این تیم با اتصال این حسگرها به بازوی 10 فرد داوطلب که در حال رکاب زدن بر روی یک دوچرخه‌ی ثابت بودند، میزان جریان را ضمن افزایش مقاومت دوچرخه اندازه گیری کردند که با اندازه گیری سطح تغییرات جریان، دانشمندان می‌توانستند سطح لاکتات افراد را در طی زمان و سختی رکاب زدن اندازه گیری کنند. اکنون این فناوری به سطح تازه‌ای قدم برداشته است به طوری که دانشمندان با استفاده از آن یک زیست باتری نیروگیرنده از عرق ساخته‌اند. این بیو باتری از یک آند که حاوی همان آنزیم‌های پیشین است تشکیل شده است که این آنزیم‌ها با جدا کردن الکترون از لاکتات آن را به سمت کاتدی که حاوی مولکول پذیرنده الکترون است می‌فرستد.

برای آزمودن این باتری، پژوهشگران آن را به بازوی 15 داوطلب متصل کردند و در یافتند که هر فرد میزان متفاوتی از انرژی را تولید می‌کنند به طوری که آماده ترین افراد از کمترین میزان انرژی و افرادی که از آمادگی بدنی کمتری برخوردار بودند بیشترین انرژی را تولید می‌کنند. پژوهشگران این نتیجه را اینگونه تفسیر کرده‌اند که افرادی که از آمادگی کمتری بر خوردارند، زودتر خسته می‌شوند در نتیجه لاکتات بیشتری تولید می‌شود. فردی که کمترین آمادگی را از نظر بدنی داشت می‌توانست 70 میکرووات بر سانتی‌متر مربع سطح پوست انرژی تولید کند. هر چند این میزان انرژی زیادی محسوب نمی‌شود چراکه الکترودهای تنها 2 الی 3 میلی متر هستند و 4 میکرووات انرژی تولید می‌کنند که برای کار کردن یک ساعت که به 10 میکرووات انرژی نیاز دارد نیز کفایت نمی‌کند اما این تیم در حل توسعه این ابزار است تا بتوان انرژی تولیدی آن را تشدید کرد یا آن را به ابزارهای ذخیره‌ی انرژی مجهز کرد.

به گفته‌ی این تیم، زیست باتری‌ها مزایای زیادی بر باتری‌های معمولی دارند چراکه آن‌ها سریع تر شارژ می‌شوند، از منابع تجدید پذیر بهره می‌برند و احتمال انفجار یا نشت مواد سمی نیز در آن‌ها وجود ندارد.

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده
تبلیغات

بیشتر بخوانید