Technologia ubieralna zyskuje na popularności dzięki nowo opracowanym papierowym generatorom energii

Zasilanie jednorazowych urządzeń do noszenia od dawna stanowi wyzwanie ze względu na zależność od nieporęcznych, krótkotrwałych baterii. Z tego powodu naukowcy z SUNY Binghamton opracowali nowy generator wilgotno-elektryczny na bazie papieru, przeznaczony specjalnie do jednorazowych urządzeń elektronicznych do noszenia. Stanowi on odpowiedź na wyzwanie związane z integracją zrównoważonych źródeł zasilania z urządzeniami do noszenia, które są często utrudnione przez nieporęczne i szkodliwe dla środowiska baterie. Generator ten wykorzystuje wilgoć z otoczenia do wytwarzania ciągłej mocy, co eliminuje potrzebę częstego ładowania lub wymiany.

Urządzenie posiada biodegradowalne podłoże papierowe wypełnione biofilmami endospor bakteryjnych https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/endospore#:~:text=Studying%20the%20biofilm%20formation%20process,abilities%2C%20and%2For%20mechanisms.. Te biofilmy tworzą gradienty grup funkcjonalnych i struktur nanoporowatych, które zwiększają wychwytywanie wilgoci i generowanie jonów - kluczowe elementy do trwałej produkcji energii elektrycznej. Aby jeszcze bardziej zoptymalizować wydajność, generator zawiera hydrofobowo-hydrofilową warstwę papieru Janus, która wychwytuje wilgoć z otoczenia i skutecznie kieruje ją do generatora. Konstrukcja zapewnia stałą moc wyjściową, nawet w środowiskach o niskiej wilgotności.

Lekka, elastyczna i przyjazna dla środowiska konstrukcja generatora pozwala mu zachować stabilną wydajność w różnych warunkach, w tym przy zginaniu i długotrwałym zużyciu. Jego skalowalność sprawia, że nadaje się do masowej produkcji, oferując opłacalne rozwiązanie do monitorowania stanu zdrowia i urządzeń diagnostycznych. Dodatkowo, jego jednorazowy charakter minimalizuje wpływ na środowisko, co stanowi odpowiedź na rosnącą kwestię odpadów elektronicznych.

Zastosowanie tej technologii w monitorowaniu zdrowia w czasie rzeczywistym może zrewolucjonizować spersonalizowaną medycynę, czyniąc ją bardziej dostępną i, co ważniejsze, przyjazną dla środowiska