Sweat Clothes

La indumentaria electrónica ha ganado enorme interés académico e industrial debido a sus inmensas aplicaciones biomédicas, informáticas y de entretenimiento, entre otros. En los últimos años se han mostrado muchos ejemplos de dispositivos usables que están incrustados en textiles o montados directamente sobre la piel humana. Lo Ideal para estos dispositivos es ser compactos, suaves, estirables y delgados, de modo que permitan una integración adecuada.

Gracias a los avances en nuevas técnicas de fabricación, innovación de materiales y nanotecnología, los investigadores han tenido éxito en la fabricación de tales dispositivos. Sin embargo, un desafío clave para permitir su uso práctico es la falta de fuentes de energía igualmente usables.

Se han hecho esfuerzos para desarrollar baterías delgadas, estirables y supercondensadores para abordar este problema. Sin embargo, tales sistemas tienen una capacidad limitada de almacenamiento de energía y requieren de una recarga frecuente.

Un enfoque alternativo consiste en alimentar de forma inalámbrica el dispositivo usable, a través de chipsets de comunicación de campo cercano (NFC); sin embargo, este enfoque requiere una fuente de energía proximal que limita el área de acción.

Un acercamiento alternativo prometedor, es desarrollar una fuente de energía limpia portable que pueda utilizar el sol, el movimiento o el calor corporal, o los biofluidos, especialmente el sudor humano. En este sentido, un grupo de investigadores de la Universidad de California en San Diego, han desarrollado un híbrido entre celdas de combustibles y un condensador biocatalítico, que con la ayuda de procesos enzimáticos, genera y almacena la energía de manera eficiente.

Se trata de un parche cuadrado con una superficie de un par de centímetros, el cual se adhiere a la piel, y contiene enzimas que se alimentan del sudor para generar energía eléctrica.

El Dr. Joseph Wang, profesor del Departamento de Nanoingeniería de la UC y coautor de la investigación, expresa: “Obtener suficiente poder de una celda de biocombustible para su uso útil, ha resultado ser difícil; pero en esta última versión, fuimos capaces de generar 10 veces más energía que antes. Ahora estamos consiguiendo niveles de potencia muy impresionantes; de modo que si vas a correr, serías capaz de alimentar un dispositivo móvil”.

Los científicos pusieron a prueba su prototipo de celda de biocombustible y logró mantener encendida una radio por dos días. El parche transforma la transpiración en energía, usando enzimas que se alimentan del ácido láctico se encuentra en su sudor.

Previsiblemente, alimentar a una radio no es el objetivo final; los investigadores están convencidos que estas bioceldas pueden ser utilizadas para realizar un seguimiento de la salud humana.

Debido a que es alimentado por el sudor, la aplicación más obvia será para los atletas que quieren controlar su estado físico. El dispositivo también podría ser utilizado para realizar un seguimiento de los signos vitales en personas con ciertas condiciones médicas. El sudor en contiene algunos biomarcadores importantes; los niveles de glucosa en el sudor son comparables a su concentración en la sangre, lo cual podría ser utilizado por los diabéticos para realizar un seguimiento de sus niveles de azúcar en la sangre, entre otras aplicaciones.

El sistema demostró ser estable en las pruebas y puede servir como una fuente permanente de energía; además tiene unas características que le hacen propicio para su uso en dispositivos de indumentaria electrónica. Los autores señalan que este trabajo ofrece un sólido punto de partida para el desarrollo de nuevas, asequibles  y altamente funcionales fuentes de generación de energía eléctrica, sobre la base de elementos bioelectroquímicos.