Cụ thể, chúng ta sẽ có thể cấp điện cho các thiết bị từ những vi mạch cấy trên các đầu ngón tay.
Các kỹ sư tại Đại học California ở San Diego mới đây vừa phát hiện ra rằng một dải vi mạch dẻo, mỏng, đặt trên da, có thể tạo ra đủ điện năng từ mồ hôi người đeo để cấp cho các thiết bị wearable và một số loại thiết bị khác.
Bên cạnh việc tạo ra điện từ mồ hôi, các cell nhiên liệu sinh học (BFC) còn có thể “thu hoạch” điện từ những cú nhấn nhẹ của ngón tay trong quá trình người đeo gõ phím hoặc chơi đàn piano.
Các đầu ngón tay là vị trí hoàn hảo để đặt các dải vi mạch.
“Chúng tôi hình dung rằng sản phẩm này có thể được sử dụng trong bất kỳ hoạt động hàng ngày nào có thao tác chạm, những điều mà một người thường sẽ làm khi ở nhà, ở văn phòng, trong khi xem TV, hay khi đang ăn” – theo Joseph Wang, giáo sư ngành kỹ thuật nano tại Đại học Kỹ thuật Jacobs (thuộc Đại học California San Diego).
“Mục tiêu của chúng tôi là thiết bị wearable này sẽ hoạt một cách tự nhiên và bạn thậm chí không phải nghĩ về nó nữa“
Khi nói về nghiên cứu, giáo sư Wang và các cộng sự đã miêu tả nó như “chén thánh” của lĩnh vực thu thập năng lượng bởi nó không lệ thuộc vào bất kỳ nguồn năng lượng phi truyền thống bên ngoài nào, như ánh sáng mặt trời hoặc chuyển động chẳng hạn.
Các đầu ngón tay là vị trí hoàn hảo để đặt các dải vi mạch (ảnh đầu bài), bởi chúng là nơi các rãnh mồ hôi tập trung với mật độ cao nhất so với bất kỳ đâu trên cơ thể người.
“Việc tiết ra nhiều mồ hơi hơn ở các ngón tay có lẽ là đặc tính tiến hoá nhằm giúp chúng ta cầm nắm tốt hơn” – đồng tác giả Lu Yin nói.
“Tỉ lệ mồ hôi trên ngón tay có thể cao đến vài microlit/cm vuông/phút. Đó là con số rất lớn so với các vị trí khác trên cơ thể, nơi tỉ lệ có thể thấp hơn từ 2 đến 3 lần“.
BFC có thể sản xuất ra 300 mili-jun năng lượng/cm vuông, một kết quả tuyệt vời, có thể được xem là một bước tiến lớn so với những phương pháp thu thập điện năng trên cơ thể trước đây vốn phải dựa vào hoạt động thể dục thể thao hoặc di chuyển mạnh để sản sinh ra những lượng điện năng đáng kể.
Trong các thử nghiệm của mình, đội ngũ nghiên cứu đã sử dụng thiết bị thu thập điện năng này để cấp nguồn cho một hệ thống cảm biến Vitamin C, nhưng họ khẳng định rằng nó cũng có thể được tinh chỉnh để cấp nguồn cho các thiết bị y tế và thể chất khác, như máy đo nồng độ glucose.
“Chúng tôi muốn thiết bị này được tích hợp chặt chẽ hơn vào các sản phẩm wearable, như găng tay” – Lu Yin nói.
“Chúng tôi cũng muốn khám phá khả năng tạo ra kết nối không dây đến các thiết bị di động để duy trì chức năng cảm nhận liên tục. Có rất nhiều tiềm năng thú vị“