Zasili je ciepło ludzkiego ciała
Vladimir Leonov z belgijskiego centrum badawczego Imec opracował elektrokardiograf i elektroencefalograf, które działają wyłącznie dzięki bateriom słonecznym i ciepłu ludzkiego ciała. Tym samym stworzył urządzenia idealne do stosowania w warunkach polowych: w regionach pozbawionych dostępu do prądu czy spustoszonych przez wojnę lub katastrofy naturalne.
Belg wykorzystał energooszczędne części oraz wiele form energii odnawialnej. Urządzenia dostępne we współczesnych klinikach mogą być zminiaturyzowane i mieścić się w walizce. Co więcej, aparaty te są w stanie zasilać się same, lekarz nie potrzebuje więc baterii ani podłączania do czegokolwiek – wyjaśnia wynalazca.
By Leonov mógł opracować swoje urządzenia, należało ulepszyć ogniwa termoelektryczne, które pozwalają wygenerować prąd dzięki różnicy temperatur, oraz miniaturowe panele słoneczne. Wg naukowca, ogniwo termoelektryczne może zapewnić napięcie rzędu 400 mikrowoltów na każdą zmianę temperatury o ok 19°C (34 stopnie Fahrenheita). TEG jest w stanie, w pomieszczeniu, wytworzyć 25-30 mikrowatów z 1 cm2. Z pomiarów Leonova wynika, że w temperaturze od -4 do 0 stopni Celsjusza możliwe jest pozyskanie do 1 miliwata z centrymetra kwadratowego skóry. Całe ciało generuje 100-120 watów mocy, a pod uwagę należy wziąć jeszcze efektywność konwersji termoelektrycznej.. Dzięki wiatrowi czy cieniowi ogniwa nadal generują prąd, choć temperatura otoczenia i ciała się zrównują.
Zastosowanie ogniw termoelektrycznych pozwoliło Belgowi rozwiązać problemy, jakie napotykał wcześniej. Same panele się nie sprawdzały, gdyż stan pacjentów podpiętych do EEG czy EKG wymaga przebywania w pomieszczeniach lub przynajmniej unikania słońca. Podobnie miały się sprawy z generatorami piezoelektrycznymi, pozwalającymi na przekształcenie energii mechanicznej w elektryczną. Niestety, chorzy nie ruszają się zbyt intensywnie, bo leżą najczęściej w łóżku. Nie da się jednak ukryć, że nawet osoba w śpiączce wytwarza ciepło, a jeśli w dodatku do miejsca, gdzie przebywa, dociera choć trochę światła dziennego, wspólnymi siłami da się już coś uzyskać.
Na początku zarówno elektrokardiograf, jak i elektroencefalograf przypominały niewygodne słuchawki. Nie trzeba było jednak długo czekać na kolejne posunięcie Leonova, który zaproponował koncepcyjny T-shirt z wbudowanym EKG. Zanim urządzenia jego pomysłu trafią do szpitali, technologia musi się upowszechnić i potanieć.
W artykule opublikowanym w piśmie Journal of Renewable and Sustainable Energy autorzy omawiają m.in. aparaturę zasilaną dzięki ludzkiemu ciału oraz metody jej hybrydyzacji z fotoogniwami. Przewidują, że dzięki termoregulacji naszych organizmów oraz ogólnym prawom termodynamiki uda się połączyć rzeczywistość z wizjami rodem z science fiction. Oprócz EEG i EKG, w pracowni Leonova i Ruuda Vullersa powstał też noszony jak zegarek na przegubie ręki oksymetr - urządzenie do automatycznego określania procentowej zawartości tlenu we krwi.
Komentarze (0)