Foto: Joseph Wang
Výskumníkom sa totiž podarilo vyrobiť senzor vo forme dočasného tetovania, ktorý dokáže monitorovať telesnú aktivitu a zároveň z potu vyrábať elektrinu. Zariadenie pracuje na základe detekcie a využitia laktátu, teda soli kyseliny mliečnej, ktorá sa nachádza v pote. „Laktát je veľmi dôležitý indikátor výkonnosti,“ uviedol Wenzhao Jia, ktorý výsledky bádania prezentoval na konferencii Americkej chemickej spoločnosti.
Vo všeobecnosti sa dá povedať, že čím je cvičenie intenzívnejšie, tým viac laktátu telo produkuje. Vzniká procesom glykolýzy, pri ktorej sa produkuje aj energia. Profesionálni športovci pozorne sledujú svoju hladinu laktátu pre vyhodnotenie výkonnosti. Dosiaľ sa však merala len zo vzoriek odobratej krvi, čo je pre použitie bežných ľudí prinajmenšom nepohodlné.
Jia s kolegami z Kalifornskej univerzity v San Diegu však našli rýchlejší, jednoduchší a pohodlnejší spôsob merania laktátu. Na tetovací papier vytlačili biosenzor, ktorý obsahuje enzým schopný stiahnuť z laktátu elektróny, a tak produkovať slabý elektrický prúd. Zatiaľ toto biotetovanie vyskúšali na 15 dobrovoľníkoch. Tí polhodinu šliapali na stacionárnom bicykli a výskumníci merali, koľko prúdu sa dá z ich potu vygenerovať. Zároveň s tým mohli merať aj množstvo vylúčeného laktátu, a tým aj intenzitu tréningu.
Ďalším krokom bolo vyrobenie biobatérie dobíjanej potom. Každý dobrovoľník podľa očakávaní vyprodukoval iné množstvo elektrickej energie, no prekvapujúco viac jej vyrobili menej telesne zdatní jedinci. Zanietení športovci spomedzi dobrovoľníkov jej vyprodukovali najmenej. Zrejme je to preto, že sa neskôr unavili, a tak sa proces glykolýzy u nich spustil neskôr. Najviac sa podarilo vyrobiť 70 mikrowattov z jedného štvorcového centimetra potetovanej kože.
„Nie je to veľa, no pracujeme na zlepšeniach a z potu chceme získať dostatok energie na poháňanie malých elektronických zariadení,“ povedal Jia. Prvým krokom bude zväčšenie a zefektívnenie elektród, aby sa dostali aspoň na hodnotu desať mikrowattov, čo by stačilo na pohon hodiniek. Pre väčšie zariadenia, ako sú mp3 prehrávače a smartfóny, budú potrebné ešte výraznejšie zlepšenia. Biobatérie však majú niekoľko výhod: Rýchlejšie sa dobijú, používajú obnoviteľné zdroje energie (v tomto prípade pot) a sú aj bezpečnejšie, lebo nevyužívajú toxické chemikálie. „Toto je len prvý príklad využitia epidermálnych elektrochemických biosenzorov a biobatérií, ktoré by v budúcnosti mohli nájsť široké využitie,“ dodal výskumník.