Struja na pišanje
Fizičari u Singapuru stvorili su prvu papirantu bateriju na urin. Veličine je kreditne kartice i mogla bi se koristiti kao izvor energije za jeftine medicinske testove kao što je onaj za dijabetes. U nuždi pogoni i mobitel.
Analizom urina mogu se identificirati bolesti, ali ova papiranata baterija omogućuje da metrijal koji se analizira istovremeno bude i izvor električne energije za dijagnostički uređaj.
"Mi želimo razviti jeftine i zamjenjive bio-procesore za detekciju bolesti veličine kreditne kartice", kaže Ki Bang Lee, sa singapurskog Instituta za bioinžinjerstvo i nanotehnologiju. "Naša baterija može se lako integrirati u takve uređaje, jer proizvodi elektricitet u kontaktu s biofluidom kakvi su urin ili krv."
Trenutni biočipovi za dijagnostičke testove trebaju vanjske čitače, kao što su laserski čitači i vanjski izvor enrgije, kakve su uobičajene baterije. Leejeva tehnologija ujedinjuje senzor i bateriju na jednoj plastičnoj kartici.
U dizajn su uključeni mnogi od problema koje su imali istraživači koji su pokušavali smanjiti konvencionalne baterijske sustave za korištenje s bioMEM-ovima, uređajima koji koriste bio-mikroelektromehaničke sustave.
"Mnogi su pokušavali napraviti izvore enrgije ili baterije za bioMEM uređaje. Uglavnom su to pokušavali doseći smanjivanjem konvecionalih baterija", kaže Lee. "Imali su mnogo problema, prije svega kako iz male baterije dobiti dovoljno električne energije".
Dodaje kako njegova baterija iz samo iz 0,2 mililitara urina može proizvesti napon od oko 1,5 volta, što odgovara snazi od oko 1,5 mikro-wata. Ako se 15 sati nakon što je baterija prvi put aktivirana doda još urina, baterija će moći proizvesti još struje.
Trenutno je baterija u mogućnosti napajati razne vanjske uređaje, ali još nije spremna za iPod ili laptop. "Ali, ako primjerice, smjestimo mali mobilni uređaj ili transmiter na plastičnu kraticu, čip će raditi na dodir s biofluidom, što znači da se može koristiti za pozive u nuždi", kaže Lee. "U tom slučaju veličina svega bila bi i manja od kreditne kartice".
Baterija je izrađena od slojeva filter papira natopljenog bakarnim kloridom, koji se nalazi u sendviču između magnezija i bakra. Taj je čitavi 'sendvič' laminiran u plastici kako bi se sve držalo na okupu. Rezultat je baterija debela samo 1 milimetar i dimenzija 60x30 milimetara, što je i manje od kreditne kartice.
Za aktivaciju baterije, dodaje se kap urina koju upije filter papir. Kemikalije se otapaju i reagiraju stvarajući elektricitet: magnezijski sloj 'glumi' anodu, koja gubi elektrone, dok je bakarni klorid katoda, koja upija sve elektrone.
Ali Lee dodaje da se napon, tok i kapacitet baterije mogu poboljšati različitim dizajnom te zamjenom elektroda ili primjenjenih elektrolitskih materijala.
On vjeruje kako njegova baterija može imati široku primjenu u kućnim medicinskim testovima. "Dugoročni cilj je da ljudi mogu kupovati zamjenjive bio-čipove u svakoj ljekarni", kaže Lee.
Zamiljivo je da Lee ima u Sjedinjenim Državama prijavljenih 14 patenata, od koji je prvi bio glava inkjet printera, prijavljen u kolovozu 1996. godine.
