E-Kulit Berbahan Bakar Bio: Antarmuka Manusia-Mesin Dipicu Keringat
Peneliti telah mengembangkan kulit elektronik (e-skin) yang diterapkan langsung di atas kulit asli. Terbuat dari karet lunak dan fleksibel, dapat diisi dengan sensor yang memantau informasi seperti detak jantung, suhu tubuh, kadar gula darah, dan produk samping metabolisme yang merupakan indikator kesehatan serta sinyal saraf yang mengontrol otot. Ini dilakukan tanpa perlu baterai, karena berjalan sepenuhnya pada sel bahan bakar bio yang dipicu oleh salah satu produk samping tubuh sendiri.
Keringat manusia mengandung kadar laktat yang sangat tinggi, sebuah senyawa yang dihasilkan sebagai produk samping dari proses metabolisme normal, terutama oleh otot selama latihan. Sel bahan bakar yang terintegrasi ke dalam e-skin menyerap laktat dan mencampurkannya dengan oksigen dari atmosfer, menghasilkan air dan pyruvat, produk samping lain dari metabolisme. Saat beroperasi, sel bahan bakar bio menghasilkan cukup listrik untuk memberi daya pada sensor dan perangkat Bluetooth yang mirip dengan yang menghubungkan ponsel ke stereo mobil, memungkinkan e-skin untuk mentransmisikan bacaan dari sensor secara nirkabel.
Sementara komunikasi near-field adalah pendekatan umum untuk banyak sistem e-skin tanpa baterai, itu hanya dapat digunakan untuk transfer daya dan pembacaan data dalam jarak yang sangat pendek. Komunikasi Bluetooth memakan daya lebih tinggi tetapi merupakan pendekatan yang lebih menarik dengan konektivitas yang diperluas untuk aplikasi medis dan robotika praktis.
Menciptakan sumber daya yang dapat berjalan pada keringat bukanlah tantangan satu-satunya dalam menciptakan e-skin. Ini juga perlu bertahan lama dengan intensitas daya tinggi dengan degradasi minimal. Sel bahan bakar bio terbuat dari nanotubus karbon yang ditempeli katalis platinum/kobalt dan jaring komposit yang memegang enzim yang merusak laktat. Mereka dapat menghasilkan output daya kontinu dan stabil (tinggi hingga beberapa milivolt per sentimeter persegi) selama beberapa hari dalam keringat manusia.
Langkah selanjutnya adalah mengembangkan berbagai sensor yang dapat ditanamkan ke dalam e-skin sehingga dapat digunakan untuk berbagai tujuan. Selain menjadi biosensor wearable, ini juga dapat menjadi antarmuka manusia-mesin — tanda vital dan informasi molekuler yang dikumpulkan menggunakan platform ini dapat digunakan untuk merancang dan mengoptimalkan prosesa generasi berikutnya.
