E-Pflaster erzeugt Strom sogar im Schlaf

Enzyme verwandeln ständig produzierten Schweiß in elektrische Energie

Darstellung: So funktioniert das elektronische Pflaster (Foto: UCSD)

San Diego (pte004/15.07.2021/06:15)

Forscher der University of California San Diego https://ucsd.edu haben ein Pflaster entwickelt, das um die Fingerkuppe gelegt wird und dabei Strom erzeugt, selbst wenn man im Bett liegt und schläft. Möglich wird das über Enzyme, die in den hauchdünnen Streifen eingebettet sind. Diese wandeln den ständig produzierten Schweiß elektrochemisch in Strom um. Zusätzlich ist ein piezoelektrischer Kristall integriert, der auch Strom erzeugt, wenn die Fingerkuppe die Tasten eines Notebooks und die Maus betätigen. Der erzeugte Strom reicht aus, um ein kleines Display aufleuchten zu lassen. Er wird in einem Hochleistungs-Kondensator gespeichert und bei Bedarf ausgekoppelt, etwa um ein Mobiltelefon zu versorgen.

[b]400 Millijoule nach zehn Stunden Schlaf[/b]

Ein Proband testete das Pflaster, während er schlief. Nach zehn Stunden hatten sich im Kondensator 400 Millijoule angesammelt. Das reicht, um eine elektronische Armbanduhr 24 Stunden lang mit Strom zu versorgen. In einem anderen Versuch arbeitete der Proband eine Stunde lang am Computer. Aus dem Drücken der Tasten und der Nutzung der Maus resultierten 30 Millijoule. Wenn alle Finger mit Pflastern versehen werden, ist der Energiegewinn bis zu zehnmal größer.

„Durch Nutzung des Schweißes auf der Fingerkuppe – der auf natürliche Weise fließt, unabhängig davon, wo Sie sich befinden oder was Sie tun – bietet diese Technologie einen Netto-Energiegewinn ohne Anstrengung des Benutzers. Das nennen wir maximale Energierendite", sagt Joseph Wang, Professor für Nanoengineering an der Ingenieursschule der Universität.

[b]Negative Energierendite bei anderen Geräten [/b]

„Vergleichen Sie dies mit einem Gerät, das beim Training Energie gewinnt", ergänzt Wangs Doktorand Lu Yin. „Wenn Sie laufen, investieren Sie hunderte Joule, um ein paar Millijoule an elektrischer Energie zu erzeugen. In diesem Fall ist Ihre Energierendite negativ." Das elektronische Pflaster sei ein wichtiger Schritt, um tragbare Elektronik praktischer, bequemer und leichter zugänglich zu machen.Normalerweise verdunste der Schweiß, der an den Fingerkuppen austritt, so Yin: „Aber wir sammeln ihn ein und nutzen ihn zur Energieerzeugung."

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