Draagbare technologie krijgt een boost met nieuw ontwikkelde, op papier gebaseerde stroomgeneratoren

Wegwerpbare wearables is lange tijd een uitdaging geweest vanwege de afhankelijkheid van omvangrijke batterijen met een korte levensduur. Daarom hebben onderzoekers van SUNY Binghamton een nieuwe vocht-elektrische generator op papierbasis ontwikkeld, speciaal voor wegwerpbare draagbare elektronica. De generator biedt een oplossing voor de uitdaging om duurzame energiebronnen te integreren in wearables met een korte levensduur, die vaak worden gehinderd door omvangrijke en milieubelastende batterijen. Deze generator maakt gebruik van vocht in de omgeving om continu stroom te produceren, waardoor deze niet vaak opgeladen of vervangen hoeft te worden.

Het apparaat heeft een biologisch afbreekbaar papieren substraat dat doordrenkt is met bacteriële endospore biofilms. Deze biofilms creëren gradiënten van functionele groepen en nanoporeuze structuren, die de vochtopname en ionenproductie verbeteren - sleutelcomponenten voor duurzame elektriciteitsproductie. Om de prestaties verder te optimaliseren, bevat de generator een hydrofobe-hydrofiele Janus-papierlaag die vocht uit de omgeving opvangt en efficiënt naar de generator leidt. Het ontwerp zorgt voor een consistente stroomoutput, zelfs in omgevingen met een lage luchtvochtigheid.

Het lichtgewicht, flexibele en milieuvriendelijke ontwerp van de generator zorgt ervoor dat deze stabiel blijft presteren onder verschillende omstandigheden, waaronder buigen en langdurige slijtage. De schaalbaarheid maakt hem geschikt voor massaproductie en biedt een kosteneffectieve oplossing voor gezondheidsmonitoring en diagnostische apparaten. Bovendien minimaliseert het wegwerpkarakter de impact op het milieu, waardoor het groeiende probleem van elektronisch afval wordt aangepakt.

De toepassing van deze technologie in realtime gezondheidsbewaking zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de gepersonaliseerde geneeskunde, waardoor deze toegankelijker en, nog belangrijker, milieuvriendelijker wordt