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Schweißbetriebene Batterie für tragbare medizinische Geräte

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Forscher der Nanyang Technological University in Singapur haben eine flexible Batterie entwickelt, die durch Schweiß betrieben wird.

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Das Gerät könnte eine neue Möglichkeit bieten, medizinische Wearables mit Energie zu versorgen, von denen einige bereits Schweiß zur Erkennung oder Überwachung von Krankheiten nutzen. Das dehnbare Gerät enthält Silberplättchen, die zusammenklumpen und in Gegenwart von Schweiß einen kleinen elektrischen Strom erzeugen.

Medizinische Wearables werden zunehmend allgegenwärtig. Die Möglichkeit, Vitalparameter oder den Krankheitsverlauf mit einer so unauffälligen und praktischen Technologie zu überwachen, hat offensichtliche Vorteile. Im Interesse der Umwelt wäre es jedoch von Vorteil, sich von den herkömmlichen Batterietechnologien zu verabschieden, und was könnte besser sein, als wenn der eigene Körper das Wearable mit Strom versorgt?

"Herkömmliche Batterien sind billiger und verbreiteter denn je, aber sie werden oft aus nicht nachhaltigen und umweltschädlichen Materialien hergestellt", so Lyu Jian, ein an der Studie beteiligter Forscher, in einer Pressemitteilung. "Sie sind auch potenziell schädlich in tragbaren Geräten, bei denen eine defekte Batterie giftige Flüssigkeiten auf die menschliche Haut bringen könnte. Unser Gerät könnte eine echte Chance bieten, auf diese giftigen Materialien ganz zu verzichten."

Die neue Batterie nutzt Schweiß als Energiequelle. Schweiß ist reich an Chlorid-Ionen, und genau diese Eigenschaft macht sich die Batterie zunutze. Sie besteht aus einem dehnbaren Gewebe, auf das die Forscher Tinte mit Silberplättchen aufbrachten, die als Elektroden dienen. Der Säuregehalt und die Chloridionen im Schweiß bewirken, dass die Flocken verklumpen, was zu einer elektrischen Ladung führt. Da die Batterie den absorbierten Schweiß über lange Zeiträume speichern kann, kann sie auch dann Strom erzeugen, wenn jemand nicht trainiert und aktiv schwitzt.

"Unsere Technologie stellt einen bisher unerreichten Meilenstein in der Entwicklung von tragbaren Geräten dar", so Lee Pooi See, einer der Entwickler der neuen Batterie. "Indem wir uns ein allgegenwärtiges Produkt, den Schweiß, zunutze machen, könnten wir einen umweltfreundlicheren Weg finden, tragbare Geräte mit Strom zu versorgen, die nicht auf herkömmliche Batterien angewiesen sind. Es handelt sich um eine nahezu garantierte Energiequelle, die von unserem Körper produziert wird. Wir gehen davon aus, dass die Batterie in der Lage sein wird, alle Arten von tragbaren Geräten mit Strom zu versorgen

Bislang hat das Team die Batterie an einigen Freiwilligen getestet. Ein Freiwilliger fuhr 30 Minuten lang Fahrrad, und während dieser Zeit versorgte die Batterie erfolgreich einen Temperatursensor, der über Bluetooth mit einem Smartphone kommunizierte.

"Unser Gerät könnte langlebiger sein als die derzeitige Technologie, da wir gezeigt haben, dass es den Belastungen durch die täglichen Aktivitäten des Trägers und wiederholter Belastung durch Stress oder Schweiß standhalten kann", so Lee Pooi See. "Die schlanke Größe unserer Batterie löst auch zwei Probleme bei tragbaren Technologien: Herkömmliche Knopfbatterien sind ein Problem für die schlanke Ästhetik, die für die Verbraucher attraktiv ist, während dünnere Batterien die Fähigkeit des Geräts verringern, genügend Ladung für den ganzen Tag zu speichern