György, Fidél, Debóra2024. április 24., szerda
Tudomány

Izzadjunk energiát!

National Geographic Magyarország

Egy új találmány segítségével a viselhető elektronikai eszközöket árammal ellátni képes módszer született, amelyben a verítékünk és baktériumok szolgálnak energiaforrásként.

Forrás: University of Massachusetts Amherst

A viselhető elektronikai eszközök, például egészségügyi adatokat monitorozó szenzorok energiaellátását forradalmasíthatja az a találmány, amelyet a Massachusettsi Egyetem (Amherst) kutatói mutattak be a Nature Communications folyóiratban.

Az energia kinyeréséhez két dologra van szükség: némi verítékre, amely elpárolog az ember bőréről, illetve speciális baktériumok alkotta biofilmre, amelyek képesek a párolgás energiáját megcsapolva elektromosságot előállítani. A kutatók szerint a találmányuk forradalmasíthatja a viselhető elektronikai eszközök működését, használatát.

Számos baktérium képes elektromossággá alakítani valamilyen erőforrást, ám ehhez élő baktériumokra van szükség, s egy viselhető elektronikus szenzornál például nem volna kivihető a baktériumok megfelelő táplálása. A most alkalmazott módszer azonban más: egy papírlap vékonyságban, a Geobacter sulfurreducens nevű baktériumokból spontán kialakuló biofilm folyamatosan képes energiát előállítani, s ehhez táplálni se kell a baktériumokat, mivel azok már nem élnek e felhasználásuk során. Az előállított energia nagyjából annyi (vagy még több), amit egy, a biofilm méretével megegyező nagyságú, elem tud biztosítani, ráadásul folyamatosan.

A baktérium természetes úton képződő „nanodrótok” segítségével kapcsolódik össze társaival a biofilmben.
Forrás: University of Massachusetts Amherst / Xinying Liu

 

„A viselhető elektronika korlátját az áramellátás jelenti, az elemek lemerülnek, s ki kell őket cserélni, vagy fel kell őket tölteni, ráadásul nagyok és nehezek, kényelmetlen a viselésük” – magyarázta Jun Yao professzor, a kutatás egyik résztvevője. Azonban egy apró, a bőr alakját felvenni képes „elem”, amit ragtapaszként viselhet az ember, ezeket a problémákat megoldja.

Hogy is lehetséges ez? A biofilm a bőr nedvességének – vagyis a verítéknek – az elpárolgását csapolja meg. A víz párolgása alapvetően egy rendkívül nagy, ám kihasználatlan energiaforrás (a bolygónkat érő napenergia fele is nagyjából erre megy el), s mivel a bőrünk folyamatosan nedves valamennyire, ezért lehetőség nyílik ezt kihasználni is.

Az „elem” felépítése
Forrás: Nature Communications

A nevezett baktériumok körül nanoméretű szálacskák, nanodrótok alakulnak ki, ezek révén kapcsolódnak egymáshoz a biofilmben. A biofilmből aztán megfelelő méretre vágott darabokat tudnak a szakemberek kialakítani, amelyekbe lézerrel készítik el azokat az áramköröket, amelyeket aztán elektródák közé helyeznek, majd légáteresztő polimerrétegek közé zárják, s ezt közvetlenül a bőrre lehet helyezni. A bőrre helyezett „elem” azután már képes energiával ellátni a kisebb viselhető eszközöket, pl. pulzusmérőt akkor is, ha különösebben nem izzad a viselője.

A következő feladat az, hogy még nagyobb biofilm-elemeket építsenek, amelyek összetettebb berendezések áramellátását is képesek lesznek biztosítani.

202 millió éves kövületre bukkant egy 11 éves lány

202 millió éves kövületre bukkant egy 11 éves lány

A 202 millió éve élt állat a mai kék bálnával vetekedő, 25 méteres testhosszával minden idők legnagyobb halgyíkja lehetett.

A gyarmatosítás miatt halt ki a kék lóantilop

A gyarmatosítás miatt halt ki a kék lóantilop

A kék lóantilop a jégkor végén még Dél-Afrika nagy részén jelen volt, azonban mintegy 2000 éve zsugorodni kezdett az állománya.

Kiderült, mióta érezhetik a keserű ízt az állatok

Kiderült, mióta érezhetik a keserű ízt az állatok

A keserű íz számos olyan anyagot kísér, amely az élőlények számára mérgező, így felismerése előnyt jelent a túlélésben.

Új stratégia kell a marsi kőzetminta hazaszállítására

Új stratégia kell a marsi kőzetminta hazaszállítására

A NASA újraértékelte a lehetőségeket a marsi kőzetminták hazaszállítása kapcsán, és arra jutott, hogy az eddigi elképzelés nem megvalósítható.

Hazánkban is egyre gyakrabban okoz megbetegedést ez a parazita

Hazánkban is egyre gyakrabban okoz megbetegedést ez a parazita

Az elmúlt években Európa-szerte ugrásszerűen megnövekedett a potenciálisan halálos humán alveoláris echinococcosis parazitás fertőző betegség előfordulása, amelyet egy galandféreg okoz.

National Geographic 2024. áprilisi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

15 900 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlapNational Geographic 2024. márciusi címlapNational Geographic 2024. áprilisi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket