汗を動力源とする電子皮膚は、人間と機械のインターフェースとして機能します
研究者たちは、実際の皮膚の上に直接適用される電子皮膚（e-skin）を開発しました。柔らかくしなやかなゴムでできており、心拍数、体温、血糖値、健康の指標となる代謝副産物、筋肉を制御する神経信号などの情報を監視するセンサーを組み込むことができます。バッテリーを必要とせずにこれを行います。これは、体自身の老廃物の1つを動力源とするバイオ燃料電池のみで動作するためです。
人間の汗には、特に運動中の筋肉によって、通常の代謝プロセスの副産物として生成される化合物である化学乳酸が非常に高レベルで含まれています。 e-skinに組み込まれた燃料電池は、その乳酸を吸収し、大気中の酸素と結合して、代謝の別の副産物である水とピルビン酸を生成します。バイオ燃料電池は、動作時にセンサーと、電話をカーステレオに接続するものと同様のBluetoothデバイスに電力を供給するのに十分な電力を生成し、e-skinがセンサーからの読み取り値をワイヤレスで送信できるようにします。
近距離無線通信は、多くのバッテリー不要のe-skinシステムで一般的なアプローチですが、非常に短い距離での電力転送とデータの読み取りにのみ使用できます。 Bluetooth通信はより高い電力を消費しますが、実用的な医療およびロボットアプリケーション向けの拡張接続を備えたより魅力的なアプローチです。
e-skinを作成する上での課題は、汗で動く電源を考案することだけではありませんでした。また、劣化を最小限に抑えながら、高電力強度で長時間持続する必要がありました。バイオ燃料電池は、白金/コバルト触媒を含浸させたカーボンナノチューブと、乳酸塩を分解する酵素を保持する複合メッシュから作られています。人間の汗をかいても、数日間にわたって継続的で安定した電力出力（1平方センチメートルあたり数ミリワット）を生成できます。
次のステップは、e-skinに埋め込むことができるさまざまなセンサーを開発して、複数の目的に使用できるようにすることです。ウェアラブルバイオセンサーであることに加えて、これは人間と機械のインターフェースである可能性があります。このプラットフォームを使用して収集されたバイタルサインと分子情報は、次世代の義肢の設計と最適化に使用できます。
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