Пластырь-электрогенератор

Новые электронные пластыри заряжаются от движения человека

Татьяна Матвеева, «Научная Россия»

Ученые из Осакского университета (Япония) вместе с компанией Joanneum Research (Вайц, Австрия) представили пластыри для беспроводного мониторинга состояния здоровья, в которых используются встроенные пьезоэлектрические наногенераторы, которые питаются собранной биомеханической энергией. Эта работа поможет в будущем создать новые автономные датчики здоровья, а также носимые электронные устройства без батарей, сообщает пресс-релиз Patching up your health.

Подробно разработка описана в статье, опубликованной в журнале Nature Communications (Petritz et al. Imperceptible energy harvesting device and biomedical sensor based on ultraflexible ferroelectric transducers and organic diodes).

По мере того, как носимые технологии и интеллектуальные датчики становятся все более популярными, проблема обеспечения питания всех этих устройств становится все более актуальной. Хотя потребности в энергии каждого компонента могут быть скромными, необходимость в проводах или даже батареях становится обременительной и неудобной. Поэтому нужны новые методы сбора энергии.

Международная группа исследователей из Японии и Австрии изобрела новые сверхгибкие пластыри с сегнетоэлектрическим полимером, которые могут не только определять пульс и кровяное давление пациента, но и заряжаться от обычных движений человека. Авторы разработки использовали подложки толщиной всего в один микрон. 

Фото: Osaka University.

Основываясь на пьезоэлектрическом эффекте, который очень эффективно преобразует естественное движение человека в небольшое электрическое напряжение, устройство быстро реагирует на изменения напряжения или давления. Эти напряжения могут быть преобразованы либо в сигналы для медицинских датчиков, либо для прямого сбора энергии – чтобы зарядить устройство.

По оценкам авторов, многослойные пластыри могут собирать до 200 миллиджоулей в день от биомеханических движений, если пластыри приклеить на суставы, такие как колени или локти. Этого достаточно, чтобы собирать данные о работе сердечно-сосудистой системы несколько раз в день. 

Пастыри настолько тонкие, что едва заметны. В будущем с их помощью можно будет создать сенсорные системы, которые смогут точно собирать биоданные о здоровье человека. Дополнительные модули позволяют использовать другие функции, например беспроводную связь со смартфоном или компьютером.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru