Strom aus dem Tattoo 18.08.2014, 16:16 Uhr

Biobatterie nutzt Schweiß als Energiequelle

Ein Tattoo, das den Leistungszustand von Sportlern überwacht und gleichzeitig Strom aus Schweiß generiert, haben Forscher der University of California in San Diego entwickelt. Sportmuffel haben beim Einsatz der Erfindung einen Vorteil: Am meisten Strom produziert, wer sonst am wenigsten trainiert. 

Der im Tattoo versteckte Sensor ist nur zwei bis drei Millimeter groß und generiert etwa vier Mikrowatt Leistung. Das reicht noch nicht aus, um beispielsweise eine Uhr mit Strom zu versorgen. Doch die Forscher sind zuversichtlich, auch noch eine Möglichkeit zum Speichern des Biostroms zu entwickeln.

Der im Tattoo versteckte Sensor ist nur zwei bis drei Millimeter groß und generiert etwa vier Mikrowatt Leistung. Das reicht noch nicht aus, um beispielsweise eine Uhr mit Strom zu versorgen. Doch die Forscher sind zuversichtlich, auch noch eine Möglichkeit zum Speichern des Biostroms zu entwickeln.

Quelle: American Chemical Society

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Berliner Hochschule für Technik (BHT)-Firmenlogo
Professur Konstruktion Berliner Hochschule für Technik (BHT)
Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Tübingen-Firmenlogo
Projektleiter Brandschutz (m/w/d) Berufsgenossenschaftliche Unfallklinik Tübingen
Tübingen Zum Job 
Berliner Hochschule für Technik (BHT)-Firmenlogo
Professur Maschinenelemente Berliner Hochschule für Technik (BHT)
Airbus-Firmenlogo
IT Security Engineer (d/m/f) Airbus
Manching Zum Job 
Fink Chem+Tec GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur Mechatronik (m/w/d) Fink Chem+Tec GmbH
Leinfelden-Echterdingen Zum Job 
Airbus-Firmenlogo
Lead Software Engineer - EW Mission Data Generation System (d/m/w) Airbus
Manching Zum Job 
Mainova AG-Firmenlogo
Elektroingenieur (m/w/d) Projektierung / Planung Strom Sekundärtechnik Mainova AG
Frankfurt am Main Zum Job 
GWG - Wohnungsgesellschaft Reutlingen mbH-Firmenlogo
Abteilungsleiter (m/w/d) für den Baubereich, Abteilung Technik GWG - Wohnungsgesellschaft Reutlingen mbH
Reutlingen Zum Job 
MVV Netze GmbH-Firmenlogo
Spezialist Systeme und Anwendungen (m/w/d) MVV Netze GmbH
Mannheim (Homeoffice) Zum Job 
Mainova AG-Firmenlogo
Elektroingenieur (m/w/d) Projektierung / Planung Strom Sekundärtechnik Mainova AG
Frankfurt am Main Zum Job 
Airbus-Firmenlogo
Cargo Hold Commodity Manager (d/f/m) Airbus
Bremen Area Zum Job 
Airbus-Firmenlogo
Programm Controlling Transformation and Integration (d/f/m) Airbus
Hamburg Zum Job 
Landeshauptstadt Stuttgart-Firmenlogo
Technische*r Prüfer*in für die Prüfung von Großprojekten (m/w/d) Landeshauptstadt Stuttgart
Stuttgart Zum Job 
SWM Services GmbH-Firmenlogo
Senior Projektleiter*in GuD-Anlage (m/w/d) SWM Services GmbH
München Zum Job 
BRUSA Elektronik (München) GmbH-Firmenlogo
Prüfmittel Ingenieur / Entwicklungsingenieur Prüfmittel / Applikationsingenieur Labor / Ingenieur Prüfstandsentwicklung (m/w/d) BRUSA Elektronik (München) GmbH
München Zum Job 
BRUSA Elektronik (München) GmbH-Firmenlogo
Senior Embedded Linux Software Engineer (m/f/d) BRUSA Elektronik (München) GmbH
München Zum Job 
BRUSA Elektronik (München) GmbH-Firmenlogo
Senior Embedded Software Ingenieur (m/w/d) Kommunikation BRUSA Elektronik (München) GmbH
München Zum Job 
engionic Femto Gratings GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) für Produktionsanlagen und Produktionsprozesse engionic Femto Gratings GmbH
Consolar Solare Energiesysteme GmbH-Firmenlogo
Service-Ingenieur (m/w/d) im Innendienst Consolar Solare Energiesysteme GmbH
Frankfurt am Main Zum Job 
Heinrich Wassermann GmbH & Co KG-Firmenlogo
Oberbauleiter Tiefbau (m/w/d) Heinrich Wassermann GmbH & Co KG

Eigentlich wollte das Forscherteam nur einen Sensor entwickeln, der die Konzentration von Laktat im Schweiß von Sportlern misst. Bei steigender Belastung nimmt die Laktatbildung im Körper zu. Daher ist das saure Stoffwechselprodukt ein Indikator für die Kondition und den Trainingszustand von Sportlern.  Laktat entsteht, wenn der über die Atmung aufgenommene Sauerstoff nicht ganz ausreicht, um den im Muskel benötigten Energiebedarf abzudecken. Der Körper wandelt Zucker dann auch ohne Sauerstoff in Energie um.

Prof. Joseph Wang

Prof. Joseph Wang

Quelle: American Chemical Society

Bislang sind Bluttests notwendig, um den Laktatwert zu ermitteln. Die Wissenschaftler um Projektleiter Joseph Wang suchten nach einer Möglichkeit, den Laktatlevel im Schweiß ihrer Probanden zu überwachen. Dafür entwickelten sie einen Sensor, der auf Tattoo-Papier aufgebracht und dann auf  die Haut geklebt werden kann. Das Tattoo enthält ein Enzym, das dem Laktat die Elektronen entzieht und dadurch einen schwachen elektrischen Stromfluss erzeugt.

Energieausbeute muss noch gesteigert werden

Zwar sei ihr Sensor nur zwei bis drei Millimeter groß und generiere nur etwa vier Mikrowatt Leistung, räumten die Forscher ein. Ein elektronisches Gerät wie eine Uhr benötigt aber schon mindestens zehn Mikrowatt. Man arbeite nun aber daran, die Energieausbeute zu steigern und eine Möglichkeit zu schaffen, den Strom effizient zu speichern.

Im Anschluss an  erste Testergebnisse entwickelten die Forscher dann eine Schweiß-betriebene Biobatterie. Diese klebten sie als Mini-Tattoo auf die Haut von 15 Probanden, die auf stationären Fahrradtrainern in die Pedale treten mussten. Wie sich zeigte, produzierten die weniger fitten Versuchsteilnehmer schneller und mehr Laktat als die durchtrainierten – und damit mehr Strom.

Molekülstruktur Laktat.

Molekülstruktur Laktat.

Quelle: American Chemical Society

Die höchste Leistung wurde mit 70 Mikrowatt pro Quadratzentimeter Haut von einer Person aus der „Low-Fit“-Gruppe erzeugt. Zwar sei ihr Sensor nur zwei bis drei Millimeter groß und generiere nur etwa vier Mikrowatt Leistung, räumten die Forscher ein. Ein elektronisches Gerät wie eine Uhr benötigt aber schon mindestens zehn Mikrowatt . Man arbeite nun aber daran, die Energieausbeute zu steigern und eine Möglichkeit zu schaffen, den Strom effizient zu speichern.

Ungiftig und schnell aufladbar

Gegenüber herkömmlichen Batterien lässt sich die neue Biobatterie, die Schweiß nutzt, schneller aufladen. Außerdem funktioniert sie ohne giftige Chemikalien. Zukünftig könnten eine ganze Reihe von Anwendungen mit solchen Biokraftstoffzellen auf der Haut  betriebenen werden, stellte Wissenschaftler Wang in Aussicht.

 

Ein Beitrag von:

  • Susanne Neumann

    Susanne Neumann ist Webjournalistin. „Inhalt mit Anspruch“ ist das Motto der freien Journalistin und Online-Redakteurin. Sie steht für gründliche Recherche, eine verständliche Darstellung auch komplizierter Sachverhalte und Freude am Thema. Sie hat  Politik-, Theater-, und Kommunikationswissenschaften studiert.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.