Erneuerbare Energiequelle: Schweiß
Künftig kann schweißtreibende Aktivität nicht nur gut für die Gesundheit sein, sondern auch kleine elektronische Geräte antreiben. Das Thema wurde zwar zum ersten Mal im Mai 2013 in „Angewandte Chemie veröffentlicht, die skurrile Erneuerbare-Energie-Aussicht erreichte aber um den 16.08.2014 herum einen unerklärlichen neuen Veröffentlichungs-Hype.
„Forscher berichten heute“, war unter anderem Science Daily zu entnehmen (und vielen anderen, die allesamt mehr oder weniger exlusiv tun – einzig Bild der Wissenschaft und Spiegel-Online publizierten einen eigenen Text) zu entnehmen, „dass sie einen Sensor in Form einer temporären Tätowierung entwickelt haben, der sowohl die Schweißproduktion eines Athleten während einer Übung überwachen als auch Strom prodzieren kann. Das Team beschrieb die Entwicklung am 14.08.2014 in einem von fast 12. 000 Vorträgen beim 248. Treffen der amerikanischen Gesellschaft für Chemie, der größten wissenschaftlichen Gesellschaft der Welt.
Eigentlich bewegte Wenzhao Jia im Team von Joe Wang („Wir können nicht-invasiv Energie direkt aus dem Körper gewinnen; das ist das erste Beispiel für eine Bio-Brennstoffzelle, die aus Körperflüssigkeiten wie Schweiß Energie macht.“) von der University of California in San Diego und ihre Kollegen eine für die Sportmedizin wichtige Frage: Wie lässt sich der Laktatwert eines Sportlers bestimmen, ohne ihm ständig lästige Blutproben entnehmen zu müssen? Daher wollte sie eigentlich nur einen Sensor für diesen Laktatwert entwickeln. Denn das Salz der Milchsäure ist ein Maß dafür, wie stark sich Muskel anstrengen müssen. Deshalb werden Laktatwerte bei Athleten und medizinischen Belastungstests gemessen.
Die junge Wenzhao Jia wunderte sich gegenüber Solarify: „Ich habe nur den Abstract über die Untersuchungen eingeschickt und er stieß auf Interesse durch die Presseveröffentlichung über den ACS-Kongress. Unsere Arbeit weckte noch mehr Interesse nach dieser Veröffentlichung und der Pressekonferenz dieses Kongresses.“
Bei starker körperlicher Aktivität wird im Muskel Zucker zu Laktat abgebaut. Ungewöhnlich hohe Laktatwerte zeugen von eher untrainierten Muskeln, können aber auch auf ernste Erkrankungen von Lunge oder Herz-Kreislaufsystem hindeuten. Wenzhao Jia und ihre Kollegen entwickelten also einen chemischen Sensor, der nicht das Laktat im Blut, sondern im Schweiß der Sporttreibenden misst. Er besteht aus einem auf einem selbstklebenden, flexiblen Trägermaterial – einer Art Klebetattoo – sitzendem Enzym. Das Enzym reagiert mit dem Laktat und entnimmt diesem dabei Elektronen, die sich als winziger Strom messen lassen.
„Laktat ist ein sehr wichtiges Indiz für die Intensität der Bewegung“, sagte Wenzhao. „Bisher können wir damit theoretisch ein Maximum von 70 Mikrowatt pro Quadratzentimeter erzeugen“. Das bedeutet: Noch reicht der Strom für den „Bio-Akku“ nicht aus, um ein Gerät zu laden, aber die Forscher sind zuversichtlich, ihre Technik noch ausbauen zu können. Allerdings waren die Elektroden ihrer Prototypen nur zwei bis drei Millimeter groß und damit viel zu klein, um schon diese Leistung zu bringen. Sie erzeugten gerade einmal vier Mikrowatt – selbst eine Uhr benötigt zehn Mikrowatt.
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