Biopile estensibili e flessibili alimentate dal sudore, per dare energia ai dispositivi portatili

Nel prossimo futuro i dispositivi indossabili potrebbero essere alimentati da biopile che producono corrente con il sudore della pelle. Un gruppo di ricercatori francesi e statunitensi le ha già brevettate, ora va perfezionato l'amplificatore di tensione.

Ricercatori del Centre national de la recherche scientifique (CNRS), dell’Université Grenoble Alpes e delll’Università di San Diego hanno sviluppato e brevettato una batteria flessibile ed estensibile, che aderisce alla pelle e produce energia elettrica usando le sostanze presenti nel sudore. Al momento è in grado di tenere acceso un LED, in futuro si auspica che possa essere funzionale allo sviluppo di bio-dispositivi autonomi ed ecosostenibili.

Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista scientifica Advanced Functional Material per le grandi opportunità che offre, soprattutto negli ambiti della sorveglianza medica e nel monitoraggio sportivo. In entrambi i casi si tratta di dispositivi che richiedono una fonte di energia affidabile ed efficiente, che con la soluzione nel CNRS può essere facilmente integrata nel corpo umano.

© Xiaohong Chen, Dipartimento di Chimica Molecolare (CNRS / Université Grenoble Alpes)

L’uso di “biocarburanti” creati usando i fluidi del corpo umano è stato a lungo una strada promettente, finora però non era stato realizzato nulla del genere. Gli scienziati del Dipartimento di Chimica Molecolare del CNRS e dell’Université Grenoble Alpes, specialisti in bioelettrochimica, hanno collaborato con i colleghi statunitensi dell’Università di San Diego esperti di nanomacchine, biosensori e nanobioelettronica.

Quello che hanno ottenuto è un tessuto conduttivo flessibile composto da nanotubi di carbonio, polimeri reticolati ed enzimi, collegati mediante connettori estensibili, stampati mediante serigrafia direttamente sul tessuto. Si possono definire “biopile”.

Aderiscono alla pelle come un cerotto, ne seguono la deformazione durante i movimenti e producono energia elettrica sfruttando l’ossigeno e ossidando il lattato presenti nel sudore. Nei test, dopo averne applicato uno sulla pelle del braccio e averlo collegato a un amplificatore di tensione, questa biopila ha tenuto acceso continuativamente un LED. Fra le buone notizie c’è il fatto che la produzione di questo prodotto è relativamente semplice ed economica. Il costo principale è dovuto principalmente alla produzione di enzimi che elaborano i componenti del sudore.

Il lavoro non è ancora ultimato, ora i ricercatori dovranno lavorare all’amplificazione di tensione per alimentare con successo dispositivi portatili più grandi.