تأمین انرژی گجت‌ پوشیدنی از عرق نوک انگشتان

دانه‌های کوچک عرقی که نوک انگشتان شما هنگام خواب تولید می‌شود، می‌تواند انرژی مورد نیاز حسگرهای پوشیدنی که گلوکز، ویتامین C یا شاخص‌های سلامتی دیگر را اندازه‌گیری می‌کنند، تأمین کند. این یافته نویدبخش پیشرفت جدید و ساخت دستگاه نازک و انعطاف‌پذیری است که مانند چسب زخم آن را دور نوک انگشتان خود می‌پیچید و به گفته‌ی سازندگان آن، کارآمدترین دستگاه برداشت انرژی از عرق است که تاکنون ساخته شده. روزبه غفاری، مهندس پزشکی در دانشگاه نورث وسترن که در مطالعه دخیل نبوده است، توانایی برداشت مقادیر کم عرق از نوک انگشتان دست را فوق‌العاده می‌خواند.

پژوهشگران سراسر جهان در حال ساخت حسگرهای پوشیدنی برای اندازه‌گیری موارد مختلفی از سرعت دونده گرفته تا سطح گلوکز قند خون هستند؛ اما یکی از موانع بزرگ برای استفاده گسترده از این حسگرها این است که بتوان انرژی آن‌ها را به‌صورت پایدار تأمین کرد. باتری‌ها بزرگ هستند و عمر کوتاهی دارند و انرژی خورشیدی هنگام شب وجود ندارد. اخیرا پژوهشگران برای تولید انرژی سراغ بدن انسان رفته‌اند.

عرق خصوصاً منبع امیدبخشی از انرژی است؛ زیرا حاوی یکی از محصولات جانبی طبیعی تنفس بی‌هوازی یعنی لاکتات است. تنفس بی‌هوازی روشی است که بدن هنگام فعالیت شدید برای دستیابی سریع به انرژی از آن استفاده می‌کند. لاکتات را می‌توان به کمک آنزیمی شکست و طی این فرایند انرژی آزاد می‌شود.

دستگاه‌های موجود برای اینکه کار کنند به عرق زیادی نیاز دارند و بیشتر مردم نمی‌خواهند وقتی انرژی دستگاه الکترونیکی آن‌ها ته کشید، به سالن ورزشی بروند؛ بنابراین پژوهشگران به عرق نوک انگشتان روی آوردند. بالاترین غلظت غده‌های تعریق در نوک انگشتان ما قرار دارد (حتی بیشتر از زیر بغل)  که صرف‌ نظر از شدت فعالیت، به‌طور مداوم عرق می‌کنند. ما معمولا متوجه این عرق نمی‌شویم؛ زیرا تقریبا بلافاصله تبخیر می‌شود.

دستگاه جدید که به‌تازگی در مجله‌ی Joule گزارش شده است، فقط یک سانتی‌متر عرض دارد و به اندازه کافی انعطاف‌پذیر است که دور انگشت پیچانده شود. این دستگاه عرق را با استفاده از هیدروژل انعطاف‌پذیر می‌گیرد که در تماس با پوست قرار می‌گیرد. سه قطعه فومی بالای ژل به‌عنوان الکترود عمل می‌کنند. دو قطعه حاوی آنزیمی هستند که الکترون‌ها را از لاکتات می‌گیرد و دیگری حاوی پلاتین است که از الکترون‌ها برای تبدیل اکسیژن به آب استفاده می‌کند. درنتیجه‌ی این فرایند، جریانی از الکترون‌ها تولید می‌شود که حاصل آن تولید الکتریسیته است.

این دستگاه می‌تواند در جریان خواب شبانه ۳۰۰ میلی‌ژول انرژی در هر سانتی‌متر مربع تولید کند که برای انرژی دادن به ساعت مچی برای یک روز کافی است. علاوه بر این، اگر فردی که دستگاه را پوشیده است، دو انگشت خود را به هم فشار بدهد، به لطف مولدهایی که انرژی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند، می‌تواند ۳۰ میلی‌ژول در سانتی‌متر مربع انرژی تولید کند. پژوهشگران نشان دادند که این انفجارهای کوچک از انرژی برای تأمین انرژی حسگر پوشیدنی ویتامین C و نمایشگر آن کافی است. وی گائو، مهندس پزشکی در مؤسسه فناوری کالیفرنیا می‌گوید این فناوری به کاربر اجازه می‌دهد به‌طور مداوم از بدن خود انرژی برداشت کند و به خاطر روش تأمین انرژی، این نوع حسگرها کاربردی‌تر هستند. غفاری می‌گوید حسگرهای پوشیدنی هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند؛ اما چنین پژوهش‌هایی به پیشرفت آن‌ها و رساندن آن‌ها به زندگی روزمره کمک می‌کند.