Deze tijdelijke e-tatoeage produceert stroom uit je zweet

E-tatoeages zijn de ultieme draagbare technologie: klein, nauwelijks merkbaar, altijd aan, en binnenkort aangedreven door zweet.

Onderzoekers van de University of California San Diego hebben een elektronische tatoeage – een kleine, flexibele printplaat die op de huid gedragen kan worden – ontworpen, die een klein beetje stroom opwekt.

Dit werkt omdat er met een enzym op de e-tatoeage elektronen uit melkzuur, een bijproduct van zweet, getrokken worden. In andere woorden: het ding maakt elektriciteit van je vieze workoutsappen. Bovendien zou de technologie uiteindelijk genoeg stroom kunnen opwekken om dingen als telefoons, horloges en hartslagmeters te runnen.

"Dit zijn de eerste voorbeelden van epidermale elektrochemische biobrandstofcellen die ingezet kunnen worden voor een breed scala aan toekomstige toepassingen," aldus onderzoeksleider Joseph Wang.

Voor hun onderzoek moesten 15 vrijwilligers 30 minuten op hometrainers fietsen, terwijl hun melkzuurproductie met de e-tatoeages werd bijgehouden. De deelnemers konden maximaal 70 microWatt per cm² huid opwekken, wat redelijk indrukwekkend is, aangezien een horloge pakweg 10 microWatt verbruikt. De elektroden waren in dit geval echter nog maar een paar millimeter groot en konden dus maar 4 microWatt produceren.

"Er wordt niet heel veel stroom opgewekt, maar we zijn verbeteringen aan het maken waardoor we kleine elektronische apparaten aan kunnen drijven," aldus Wenzhao Jia, een van de onderzoekers van het project. "Naast het produceren van meer stroom, moeten we ook werken aan manieren om de stroom op te slaan."

Tot nog toe is het aandrijven van e-tatoeages een lastig probleem gebleken. Onderzoekers hebben bijvoorbeeld gespeeld met niet bepaald elegante oplossingen als een kleine batterij meedragen. Maar een e-tatoeage met zweet voorzien zou dit probleem op kunnen lossen.

Melkzuurniveau's worden volgens de onderzoekers gewoonlijk gebruikt om de conditie van professionele atleten te monitoren. Hoe harder je traint, hoe meer zweet je produceert, en dus ook hoe meer melkzuur je produceert. En daar zit precies het probleem in met het opwekken van stroom door zweet: hoe fitter je bent, hoe minder elektriciteit je kan produceren.

De onderzoekers kwamen er achter dat de minst fitte proefpersonen de meeste stroom opwekten, terwijl de proefpersonen die drie keer per week of vaker sportten de minste elektriciteit produceerden.

Het mag dus duidelijk zijn dat er nog wel wat beren op de weg zijn voordat je telefoon draait op een zweetgedreven e-tatoeage – ten eerste hoe er stroom komt als je niet aan het sporten bent, en hoe er in de überhaupt genoeg stroom opgewekt kan worden. Het is zonder twijfel een futuristisch droombeeld. Niettemin is dit onderzoek weer een stap de goede richting op voor e-tatoeages en hun uiteindelijke toetreding tot de mainstream.