Ilmuwan dari Nanyang Technological University, Singapura (NTU Singapore) telah mengembangkan baterai yang lembut dan dapat diregangkan yang ditenagai oleh keringat manusia.
Baterai prototipe terdiri dari elektroda serpihan perak tercetak yang menghasilkan listrik dengan adanya keringat. Berukuran 2 cm kali 2 cm dan datar seperti perban kertas kecil, baterai ditempelkan pada tekstil yang fleksibel dan menyerap keringat yang dapat diregangkan dan dipasang pada perangkat yang dapat dikenakan, seperti jam tangan, gelang tangan, atau tali lengan.
Untuk mendemonstrasikan potensi penggunaannya ketika dimasukkan ke dalam biosensor yang dapat dipakai dan perangkat elektronik lainnya, tim ilmuwan menguji perangkat mereka dengan keringat manusia buatan.
Dalam uji coba terpisah, tim melaporkan bahwa seseorang yang memakai baterai di pergelangan tangan mereka dan bersepeda dengan sepeda stasioner selama 30 menit mampu menghasilkan tegangan 4.2 V dan daya output 3.9 mW yang cukup untuk menyalakan sensor suhu komersial. perangkat dan mengirim data secara terus menerus ke smartphone melalui Bluetooth.
Baterai tidak mengandung logam berat atau bahan kimia beracun tidak seperti baterai konvensional, yang sering dibuat menggunakan bahan yang tidak ramah lingkungan dan berbahaya bagi lingkungan.
Berfungsi sebagai alternatif yang lebih berkelanjutan yang dapat mengurangi limbah elektronik berbahaya, pengembangan baterai bertenaga keringat mencerminkan komitmen NTU untuk menemukan solusi guna mengurangi dampak kami terhadap lingkungan. Ini adalah salah satu dari empat tantangan besar kemanusiaan yang ingin diatasi oleh NTU di bawah rencana strategis NTU 2025.
Ilmuwan material Profesor Lee Pooi See, dan Dekan Graduate College NTU, yang memimpin penelitian ini, mengatakan: “Kami teknologi menandai tonggak sejarah yang belum pernah dicapai sebelumnya dalam desain perangkat wearable. Dengan memanfaatkan produk yang ada di mana-mana, yaitu keringat, kita dapat mencari cara yang lebih ramah lingkungan untuk memberi daya pada perangkat wearable yang tidak bergantung pada baterai konvensional. Ini adalah sumber energi yang hampir terjamin yang dihasilkan oleh tubuh kita. Kami berharap baterainya mampu memberi daya pada semua jenis perangkat yang dapat dikenakan.”
Dr. Lyu Jian, Rekan Peneliti dari Sekolah Ilmu dan Teknik Material NTU, mengatakan: “Baterai konvensional lebih murah dan lebih umum dari sebelumnya, tetapi baterai ini sering dibuat menggunakan bahan yang tidak berkelanjutan yang berbahaya bagi lingkungan. Mereka juga berpotensi berbahaya pada perangkat yang dapat dikenakan, di mana baterai yang rusak dapat menumpahkan cairan beracun ke kulit manusia. Perangkat kami dapat memberikan peluang nyata untuk menghilangkan bahan beracun itu sepenuhnya.”
Menyoroti pentingnya pekerjaan yang dilakukan oleh tim peneliti NTU, Associate Professor Irene Goldthorpe dari Departemen Departemen Teknik Elektro dan Komputer Universitas Waterloo, Kanada, yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, mengatakan: “Sudah diketahui bahwa elektronik tidak menyukai kelembaban dan dengan demikian perangkat yang dapat dikenakan biasanya dienkapsulasi sepenuhnya untuk melindunginya dari keringat. Karya ini mengubah keringat dari penghalang menjadi aset, menunjukkan bahwa hal itu dapat meningkatkan konduktivitas interkoneksi tercetak dan bahkan menggunakan keringat sebagai elektrolit dalam baterai yang dapat dikenakan dan dapat ditekuk. Ini mungkin membuka paradigma baru dalam desain perangkat elektronik yang dapat dipakai.”
Mendefinisikan ulang bagaimana baterai ditenagai
Baterai buatan NTU dibuat dengan mencetak tinta yang mengandung serpihan perak dan hidrofilik poli(uretana-akrilat) (HPUA), yang berfungsi sebagai elektroda baterai, pada tekstil yang dapat diregangkan.
Ketika serpihan perak bersentuhan dengan keringat, ion klorida dan keasamannya menyebabkan serpihan tersebut menggumpal, meningkatkan kemampuannya untuk menghantarkan listrik. Reaksi kimia ini juga menyebabkan arus listrik mengalir di antara elektroda (lihat video).
Saat bahan baterai diregangkan, daya tahannya semakin diturunkan, artinya bisa digunakan saat terkena ketegangan, seperti saat penggunanya berolahraga.
Karena tekstil yang dapat diregangkan sangat menyerap, ia menahan banyak keringat, sehingga baterai tetap bertenaga bahkan ketika laju keringat tidak konsisten. Ini penting untuk fungsi yang konsisten karena jumlah keringat manusia yang dikeluarkan bervariasi dan tergantung pada area tubuh, kondisi lingkungan, dan waktu.
Prof Lee menambahkan: “Perangkat kami bisa lebih tahan lama daripada teknologi saat ini, karena kami menunjukkannya dapat menahan ketegangan dari aktivitas sehari-hari pemakainya, dan paparan berulang terhadap stres atau keringat.
“Ukuran tipis baterai kami juga memecahkan dua masalah dalam yg dpt dipakai tech: baterai kancing tradisional adalah masalah untuk mencapai jenis estetika ramping yang menarik bagi konsumen, sementara baterai yang lebih tipis mengurangi kemampuan item untuk membawa muatan yang cukup untuk bertahan sepanjang hari.”
Para peneliti berencana untuk mengeksplorasi lebih lanjut efek dari komponen lain dari keringat manusia dan bagaimana faktor-faktor seperti panas tubuh dapat mempengaruhi kinerja baterai.
Biro Waktu ELE
ELE Times menyediakan liputan global yang komprehensif tentang Elektronik, Teknologi, dan Pasar. Selain menyediakan artikel yang mendalam, ELE Times menarik pemirsa terbesar, berkualitas, dan sangat terlibat di industri ini, yang menghargai konten kami yang tepat waktu, relevan, dan format populer. ELE Times membantu Anda membangun kesadaran, mengarahkan lalu lintas, mengomunikasikan penawaran Anda kepada audiens yang tepat, menghasilkan prospek, dan menjual produk Anda dengan lebih baik.
-
Biro Waktu ELEhttps://www.eletimes.com/author/adminSistem Manajemen Akses dan Identitas Mobil Cerdas (IAM) Dikembangkan
-
Biro Waktu ELEhttps://www.eletimes.com/author/adminFirma Keamanan Cyber Norton Membeli Avast dengan Harga Lebih dari $8 miliar
-
Biro Waktu ELEhttps://www.eletimes.com/author/adminXiaomi Meluncurkan CyberDog: Robot Berkaki Empat yang Berkarakter
-
Biro Waktu ELEhttps://www.eletimes.com/author/adminBunglon Robot Lembut Mengubah Warna Secara Real-time untuk Mencocokkan Latar Belakang