Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
National Geographic №195, декабрь 2019
National Geographic Traveler №72, ноябрь 2019 – январь 2020
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Наука

Уши, пот и слезы. Какие источники энергии ожидают нас в будущем?

Дарья Желнина
22 июля 2015
/upload/iblock/396/39624bd887cc99a14fe644f8415cf09f.jpg
В будущем электронные устройства смогут не только служить человеку, но и "питаться" его энергией.
Фото: Stiftelsen Elektronikkbransjen/Flickr.com
/upload/iblock/6bb/6bb7645a98892b6426da43fde51b5efc.jpg
Фото: LMAP/Flickr.com
В будущем электронные устройства смогут "питаться" энергией человека.
В среднем человеческое тело сжигает от 2000 до 2500 калорий в день. Этой энергии может быть достаточно, чтобы зарядить смартфон с экономичным расходом батареи. Исследователи в настоящее время активно работают над тем, как можно использовать такой потенциал. Энергия человеческого тела существует в разных видах. Для активации возможности использования некоторых из них в качестве источников питания для электронных устройств, потребуются определенные манипуляции. Однако есть и такие, которые не нужно преобразовывать. Например, в ушах млекопитающих есть электрическое напряжение, которое называется внутриулитковый или эндокохлеарный потенциал (ЭП), который преобразует упругие волны в электрические импульсы. Они очень слабые, но их может оказаться достаточно для зарядки слуховых аппаратов и других ушных имплантов. В 2012 году исследователи из Массачусетса разработали “энергетический коллектор” - небольшой чип, который извлекал энергию из ЭП. Они протестировали его на морской свинке. Устройство поместили во внутреннее ухо животного, где оно вырабатывало достаточное количество энергии для питания радиопередатчика. Исследователи считают, что использование электрического потенциала внутреннего уха поможет создать специальные импланты, чтобы лечить такое заболевание, как синдром Меньера.
/upload/iblock/14e/14e7b822121d7a6358d49a517419b83f.jpg
commons.wikimedia.org
Другой источник энергии - это пот. В 2013 году ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего создали прибор, который вырабатывал электричество из этого раствора. Внешне он напоминал переводную татуировку или лейкопластырь. В его структуру были встроены биотопливные клетки-катализаторы, которые реагировали на содержащуюся в поте молочную кислоту. Для тестирования механизма была приглашены группа волонтеров. Им нужно было надеть пластырь на руку и в течение 20 минут заниматься физической нагрузкой. Когда волонтеры начинали потеть, топливные клетки вырабатывали электрический ток. Для подзарядки телефона такой энергии было бы недостаточно, но таким образом ученым удалось доказать, что даже у пота есть электрический потенциал. Еще одно доказательство появилось год спустя, когда биотопливные клетки были встроены в повязку, которую надевают для занятия спортом. В такой повязке волонтер катался на велосипеде. Как и в предыдущем случае топливные клетки стали вырабатывать энергию, но на этот раз ее бы хватило, чтобы зарядить часы. Единственный недостаток пота как источника энергии заключается в том, что люди не выделяют его постоянно.
/upload/iblock/b3b/b3b867cbb30b624c0408d8d0a8332905.jpg
Ariane Middel/Flickr.com
Еще один невероятный источник питания электронных устройств - это слезы. Они обладают небольшим преимуществом, потому уже имеют свою “платформу” - контактные линзы. Биоинженер Pacc Рейд (Russ Reid) из Университета Юты в Солт-Лейк-Сити создал со своими коллегами первые контактные линзы с внедренными биотопливными клетками, которые позволяют генерировать энергию исключительно из слез. Созданный прибор состоит из линз из эластичного полимера с двумя электродами из углеродного волокна, расположенными по периметру так, чтобы центр оставался незатемненным. Эти линзы до сих пор не были протестированы на людях, но когда Рейд окунул их в синтетический раствор из слез, они начали вырабатывать энергию. Мощности таких линз может хватить для питания глюкометра. Прочитайте также про вулкан на острове Монтсеррат, который может послужить надежным возобновляемым источником энергии.