Con la matriz de células de biocombustible portátil, que genera energía eléctrica a partir del lactato en el sudor del usuario, se abre las puertas al control electrónico de la salud impulsado únicamente por fluidos corporales.
Un grupo de científicos de Japón ha desarrollado y probado con éxito una matriz de células de biocombustible que pueden alimentar dispositivos electrónicos portátiles simplemente mediante el uso del sudor humano. Esto abre la posibilidad de que artefactos móviles como los celulares y otros puedan ser cargado mientras se realiza alguna actividad física.
Se ha estimado que los dispositivos electrónicos portátiles y los biosensores son excelentes herramientas para el monitoreo de la salud, pero hasta ahora había sido difícil encontrar fuentes de energía convenientes para ellos.
Con la matriz de células de biocombustible portátil, que genera energía eléctrica a partir del lactato en el sudor del usuario, se abre las puertas al control electrónico de la salud impulsado únicamente por fluidos corporales.
En su estudio, publicado en el Journal of Power Sources, los científicos presentaron el dispositivo que utiliza una sustancia química en el sudor, el lactato, para generar suficiente energía para impulsar un biosensor y dispositivos de comunicación inalámbrica durante un corto período de tiempo.
Su nueva matriz de células de biocombustible parece un vendaje de papel que se puede usar, por ejemplo, en el brazo o el antebrazo y consiste esencialmente en un sustrato de papel hidrófugo sobre el que se colocan múltiples células de biocombustible en serie y en paralelo
El número de celdas a colocar depende del voltaje de salida y la potencia requerida. En cada celda, las reacciones electroquímicas entre el lactato y una enzima presente en los electrodos producen una corriente eléctrica, que fluye hacia un colector de corriente general hecho de una pasta de carbón conductora.
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Esta no es la primera célula de biocombustible basada en lactato. Las celdas anteriores similares usaban alambres de plata como caminos conductores, las celdas de biocombustible actuales emplean tinta de carbono porosa.
Una de las diferencias clave hacen que este nuevo diseño se destaque de las células de biocombustible basadas en lactato existentes es el hecho de que todo el dispositivo se puede fabricar mediante serigrafía, una técnica generalmente adecuada para una producción en masa rentable. Esto fue posible gracias a la cuidadosa selección de materiales y un ingenioso diseño.
Otra ventaja es la forma en que se administra el lactato a las células. Las capas de papel se utilizan para recoger el sudor y transportarlo a todas las células simultáneamente a través del efecto capilar － el mismo efecto por el cual el agua viaja rápidamente a través de una servilleta cuando entra en contacto con un charco de agua.
Estas ventajas hacen que los arreglos de celdas de biocombustible exhiban una capacidad sin precedentes para entregar energía a circuitos electrónicos, como comenta el Dr. Isao Shitanda quien dirigió el equipo de científicos de la Universidad de Ciencias de Tokio, Japón
"En nuestros experimentos, nuestras celdas de biocombustible basadas en papel podrían generar un voltaje de 3.66 V y una potencia de salida de 4.3 mW. Hasta donde sabemos, este poder es significativamente más alto que el de las células de biocombustible de lactato reportadas anteriormente ", sostuvo el científico
Indico que para demostrar su aplicabilidad para biosensores portátiles y dispositivos electrónicos en general, el equipo fabricó un biosensor de lactato autoimpulsado que no solo podía alimentarse usando lactato y medir la concentración de lactato en el sudor, sino también comunicar los valores medidos en tiempo real a un teléfono inteligente. a través de un dispositivo Bluetooth de bajo consumo.
Lea más en: https://www.tus.ac.jp/en/mediarelations/archive/20210413_0102.html
