#

Dövme Sensörle Ter Enerjisi

Bilim Dalları

California Üniversitesi’nden (San Diego) araştırmacılarca geliştirilen bir yöntemle egzersiz yapanlar, attıkları terle küçük elektronik cihazlarını şarJ edebilecekler. Kalp ve akciğer hastalıkları tanısı için efor testleri  de kolaylaşacak.  

Bunları sağlayan, vücuda yapıştırılan geçici dövme şeklinde bir sensör. Sensörün algıladığı, egzersiz sırasında vücudun ürettiği laktat adlı bir madde. Laktat üretimi, yapılan egzersizin ağırlığına paralel olarak artıyor. Ağır egzersiz sırasında vücudun enerji gereksinimi arttığından, glikoliz denen bir süreç devreye giriyor. Glikoliz, enerjiyle birlikte laktat da üretiyor. Kalp ve akciğer hastalıklarında laktat üretimi aşırı miktarlarda olduğu için, doktorlar bu hastalıkların varlığını belirlemek için uyguladıkları efor testinin belirli aşamalarında kan alarak laktat düzeyini ölçüyorlar. Bu da efor testlerini,  muayene olanlar için acılı bir deneyime dönüştürüyor.

UC San Diego’da doktora sonrası eğitim gören Wenzhao Jia ve ekip arkadaşlarınca geliştirilen dövme sensörse, bu süreçlere, hızlı, kolay ve acısız bir alternatif getiriyor. Ekip, elastik bir laktat sensörünü geçici dövme kâğıdına basmış. Sensörde, laktattan elektron kopararak  bir elektrik akımı oluşturan bir enzim bulunuyor. Bu dövmeyi, yarım saat süreyle egzersiz bisikletiyle çalışan 10 sağlıklı deneye yapıştıran araştırmacılar, egzersizin süresi ve yoğunluğuna koşut olarak artan laktat miktarının kesintisiz olarak izlenebildiğini görmüşler.

 Ardından ekip  bu bulgulardan yola çıkarak terle çalışan bir biyopil geliştirmiş. Biyopilde anot, elektronları laktattan koparan enzimi, katotsa elektronları soğuran bir molekülü içeriyor. Bunların normal pillere göre avantajları, daha çabuk şarj olmaları, yenilenebilir enerjiler kullanmaları, patlama tehlikeleri olmaması ve toksik malzemeler içermemeleri.

Geliştirilen biyopili yere sabitlenmiş bir bisiklet üzerindeki 15 denekte deneyen ekip, farklı derecelerde güç üretildiğini görmüş. İlginç bir olgu, haftada bir seferden daha az egzersiz yapan en az fit grubun en çok elektrik üretmesi. Haftada bir ile üç kez olmak üzere egzersiz yapanların ürettiği güç daha az olurken, en düşük güç üretenler, haftada üç  günün üzerinde egzersiz yapan fitness meraklıları. Bunun nedeni, vücut sistemleri ağır egzersiz rutinine uyarlanmamış kimselerin testlerde daha çok zorlandıkları için daha fazla laktat (ve dolayısıyla)  güç üretmeleri.   

Araştırmacıların yeni hedefi, şimdilik bir santimetrekare deri başına 70 mikrowatt olan güç üretim düzeyini artırmak ve üretilen gücün depolanmasını sağlayacak bir düzenek geliştirmek. 

REFERENCES

  • 1. “Tattoo biobatteries produce power from sweat”, American Chemical Society,” 13 Ağustos, 2014