Salah satu cara kita mengenali dunia sekitar adalah melalui kulit. Dari merasakan suhu dan tekanan hingga kesenangan atau rasa sakit, banyak ujung saraf di kulit kita memberi tahu kita banyak hal.
Melansir laman yankodesign, pengecek kebugaran tidak dapat mendeteksi kebugaran secara lama lantaran keterbatasan baterai. Setiap beberapa hari, pelacak perlu dilepas, diisi daya, dan kemudian dipakai lagi. Dengan logika itu, apakah perangkat yang dapat dikenakan benar-benar melacak kesehatan dan kebugaran atau hanya 99% kesehatan dan kebugaran
Sensor kesehatan yang dapat dikenakan ini telah dikembangkan oleh tim peneliti di California Institute of Technology sebagai solusi pelacakan kebugaran yang dapat mengubah pengalaman pengguna bagi mereka yang ingin mengawasi kesehatan mereka.
Institut Teknologi California sedang mengerjakan kulit elektronik, stiker berisi sensor, yang dapat mengubah keringat manusia menjadi energi yang cukup untuk memberi daya pada perangkat dasar seperti sensor detak jantung, pelacak kadar glukosa, atau bahkan radio Bluetooth berenergi rendah.
Sensor bekerja dengan posisi di kulit dan tidak memerlukan penghapusan sporadis untuk pengisian berkat kemampuannya untuk memanen laktat dari keringat yang dihasilkan setiap hari. Ini dapat memungkinkan sensor untuk dipakai terus menerus tanpa gangguan pelacakan data untuk pengisian daya untuk memungkinkan kemampuan pelacakan kesehatan yang benar-benar holistik.
Sensor kesehatan yang dapat dikenakan saat ini sedang dalam pengembangan dan, meskipun belum siap untuk integrasi luas, mengidentifikasi apa yang dapat dilakukan untuk lebih jauh di sepanjang pergeseran menuju teknologi pelacakan kesehatan berkelanjutan.
Stiker ini bekerja dengan memanen 'laktat' dari keringat yang kita hasilkan. Laktat diserap oleh sel bahan bakar kulit elektronik yang terbuat dari karbon nanotube yang menampung katalis platinum/kobalt dan enzim yang menggunakan oksigen di udara untuk memecah laktat menjadi air dan zat yang disebut piruvat.
Peneliti CalTech mengatakan stiker ini dapat menghasilkan aliran energi terus menerus, sehingga cukup untuk mengimbangi kebutuhan baterai, yang diharapkan teknologi pada akhirnya akan diganti.
Wei Gao dari Caltech, asisten profesor di departemen Teknik Medis Andrew dan Peggy Cherng ingin mempelajari lebih banyak tentang kulit dan untuk itu, ia telah mengembangkan kulit elektronik, atau e-skin, yang diterapkan langsung pada atas kulit asli.
E-skin, terbuat dari karet yang lembut dan fleksibel, dapat disematkan dengan sensor yang memantau informasi seperti detak jantung, suhu tubuh, kadar gula darah dan produk sampingan metabolisme yang merupakan indikator kesehatan, dan bahkan sinyal saraf yang mengontrol otot kita. Ia melakukannya tanpa memerlukan baterai, karena hanya berjalan pada sel biofuel yang ditenagai oleh salah satu produk limbah tubuh sendiri.
"Salah satu tantangan utama dengan perangkat wearable semacam ini adalah di sisi daya," kata Gao.
"Banyak orang menggunakan baterai, tetapi itu tidak terlalu berkelanjutan. Beberapa orang telah mencoba menggunakan sel surya atau memanfaatkan kekuatan gerakan manusia, tetapi kami ingin tahu, 'Dapatkah kita mendapatkan energi yang cukup dari keringat untuk memberi daya pada perangkat yang dapat dikenakan?' dan jawabannya adalah ya." lanjutnya
Gao menjelaskan bahwa keringat manusia mengandung tingkat yang sangat tinggi dari laktat kimia, senyawa yang dihasilkan sebagai produk sampingan dari proses metabolisme normal, terutama oleh otot selama latihan. Sel bahan bakar yang dibangun ke dalam e-skin menyerap laktat itu dan menggabungkannya dengan oksigen dari atmosfer, menghasilkan air dan piruvat, produk sampingan lain dari metabolisme.
Saat mereka beroperasi, sel biofuel menghasilkan listrik yang cukup untuk menyalakan sensor dan perangkat Bluetooth serupa dengan yang menghubungkan ponsel Anda ke stereo mobil Anda, memungkinkan e-skin untuk mengirimkan bacaan dari sensornya secara nirkabel.
"Sementara komunikasi jarak dekat adalah pendekatan umum untuk banyak sistem e-skin bebas baterai, itu hanya dapat digunakan untuk transfer daya dan pembacaan data melalui jarak yang sangat pendek," kata Gao.
"Komunikasi Bluetooth mengkonsumsi daya yang lebih tinggi tetapi merupakan pendekatan yang lebih menarik dengan konektivitas yang diperluas untuk aplikasi medis dan robotik praktis." ujarnya
Merancang sumber daya yang bisa berjalan dengan keringat bukanlah satu-satunya tantangan dalam menciptakan e-skin, kata Gao; itu juga perlu bertahan lama dengan intensitas daya tinggi dengan degradasi minimal.
Sel biofuel terbuat dari nanotube karbon yang diresapi dengan katalis platinum/kobalt dan mesh komposit yang menahan enzim yang memecah laktat. Mereka dapat menghasilkan output daya yang stabil dan berkelanjutan (setinggi beberapa miliwatt per sentimeter persegi) selama beberapa hari dengan keringat manusia.
Gao mengatakan rencananya adalah untuk mengembangkan berbagai sensor yang dapat disematkan di e-skin sehingga dapat digunakan untuk berbagai tujuan.
"Kami ingin sistem ini menjadi platform," katanya. "Selain menjadi biosensor yang dapat dipakai, ini bisa menjadi antarmuka manusia-mesin. Tanda-tanda vital dan informasi molekuler yang dikumpulkan menggunakan platform ini dapat digunakan untuk merancang dan mengoptimalkan prostetik generasi berikutnya." tuturnya
Meskipun teknologi ini belum sepenuhnya siap untuk mengganti baterai di Apple Watch Anda, cukup menjanjikan untuk melihat bahwa para ilmuwan sedang mencari cara untuk memanen bio-energi untuk memberi daya pada perangkat kesehatan yang dapat dikenakan.
Dalam banyak hal, ini merupakan perpanjangan dari inovasi yang dibangun ke dalam jam tangan otomatis yang menggunakan gerakan pemakainya untuk menjaga penunjuk waktu tetap berjalan, atau lebih khusus, sesuatu seperti PowerWatch 2, yang bekerja hampir seluruhnya dengan panas tubuh yang dihasilkan oleh pemakainya. arn
