La photo à partir de sources ouvertes
Les rangs des capteurs biomédicaux portables reconstitués avec un nouveau Conçu par des ingénieurs de l’Université de Californie à San Diego: un petit tatouage électronique est attaché au corps humain et surveille son état de santé lors de l’entraînement physique. Manger l’appareil proviendra de la sueur humaine, qui est abondante se démarque sous des charges d’intensité moyenne et élevée. Scientifiques décrit leur évolution dans un rapport qu’ils ont lu au 248 réunion annuelle de la communauté chimique américaine. Principe le fonctionnement de l’appareil est basé sur la détermination et la réponse des capteurs l’acide lactique est une substance présente dans la sueur. “Les niveaux de lactate peuvent en dire beaucoup sur l’état du corps pendant l’exercice “, explique l’auteur principal de l’étude. Wenzhao Jia Plus l’entraînement est intense, plus de l’acide lactique est produit. Pendant un effort physique intense le corps doit générer plus d’énergie, donc un processus appelé glycolyse est activé. Pendant l’énergie est produite et le lactate est libéré, ce qui peut être détecté dans le sang. Le problème est que pour garder une trace du niveau activité physique la quantité d’acide lactique dans le sang il est nécessaire d’analyser assez souvent au cours de différentes charges. Et collecter des échantillons et les analyser prend beaucoup de temps et effort. Par conséquent, Jia et ses collègues ont développé le plus pratique Une méthode de mesure de la teneur en lactate pendant l’exercice. Ils ont implanté un petit capteur flexible dans un film étirable, qui peut être attaché à la peau comme un tatouage temporaire. Capteur contient une enzyme qui piège les électrons du lactate, générer un faible courant électrique. Pour tester chercheurs en technologie invités dans leur laboratoire 10 volontaires sains et attachés à leur peau le nouveau capteurs. Au cours de l’expérience, les scientifiques ont mesuré le courant électrique, qui a produit l’appareil pendant l’entraînement physique sujets – ils ont pédalé le vélo d’exercice pendant une demi-heure avec une augmentation progressive de la résistance. De cette façon les chercheurs ont pu surveiller en permanence les niveaux de lactate dans transpirer avec le temps et avec une intensité d’exercice variable. Jia et son équipe ont décidé plus tard de transformer la sueur en source d’énergie. bioaccumulateur. Les batteries produisent de l’énergie lorsque le courant passe la forme des électrons de l’anode à la cathode. Dans ce cas, l’anode contenait une enzyme qui extrait les électrons du lactate, et la cathode contenait la molécule qui a pris les électrons. Quinze bénévoles qui s’est entraîné sur un vélo stationnaire avec un tatouage sur le corps, produit diverses quantités d’électricité. Intéressant que ceux qui formés en moyenne moins d’une fois par semaine, produits plus d’énergie que ceux qui ont été soumis à un effort physique de une à trois fois par semaine. Le moins d’énergie a été produite par ceux qui préfère les sports presque quotidiens. Performance maximale enregistrée parmi les bénévoles du groupe “antisportif”, s’élevait à 70 microwatts par carré un centimètre de peau. “Ce n’est pas tellement au sens habituel, mais nous travaille déjà à augmenter le potentiel de l’appareil. Le résultat final nous devons amener la technologie au point où la sueur peut nourrir petits appareils électroniques. En ce moment, nous pouvons obtenir 70 microwatts par centimètre carré maximum, mais nos électrodes mesurent seulement 2-3 millimètres de large et génèrent environ 4 microwatts. Pour la nourriture, par exemple, des heures, au moins 10 sont nécessaires microwatts », explique Jia. À l’avenir, les scientifiques devront également décider le problème du stockage d’énergie et de sa consommation raisonnable. Cependant leur bioaccumulateur a déjà de grands avantages sur analogues: il est biocompatible, n’émet pas de substances toxiques et utilise des énergies renouvelables.
Le temps
