Met een enzymhoudende plaktatoeage kun je in principe genoeg energie genereren om elektronica te voeden. Mits het bijzonder energiezuinige elektronica is en je jezelf desondanks in het zweet werkt, bleek tijdens het zomercongres van de American Chemical Society in San Francisco.

Als enzym neem je dan een melkzuurdehydrogenase. Zoals bekend vullen spieren, die door zware inspanning een tekort aan zuurstof krijgen, hun energievoorziening aan via glycolyse. Dat is een anaeroob glucose-afbraakproces, een soort noodvoorziening, waarbij uiteindelijk melkzuur ontstaat. Een klein deel van dat melkzuur komt mee met het zweet dat eveneens bij zware inspannng hoort. Melkzuurdehydrogenase kan er dan weer pyrodruivenzuur van maken, waarbij elektronen vrij komen.

In Analytical Chemistry beschreven Wenzhao Jia, Joseph Wang en collega’s van de University of California (San Diego) een jaar geleden al een lactaatsensor op basis van dit principe. Ze voerden hem zo uit dat ze de componenten konden afdrukken op het dragervel van een plaktatoeage, zodat ze hem simpelweg op iemands huid konden plakken met het enzym onderop.

Atleten zouden zo een idee kunnen krijgen of hun training vruchten afwerpt. Hoe minder melkzuur ze aanmaken, des te fitter zijn hun spieren. Tot nu toe moesten ze bloed prikken om de vooruitgang te kunnen volgen, dus de plakker is zeker een vooruitgang. Uiteraard zijn er ook toepassingen in de medische diagnostiek te verzinnen, maar dát is een veel kleinere markt.

Inmiddels hebben ze in San Diego bedacht dat je met die elektronen ook andere dingen kunt voeden dan het uitleesgedeelte van de sensor. Proeven met een hometrainer en een vijftiental vrijwilligers lieten zien dat een ongetrainde mens, die zich flink inspant, ongeveer 70 microwatt per vierkante centimeter huid kan produceren. Bij goedgetrainde atleten is dat uiteraard een stuk minder.

Overigens is het contactoppervlak van de huidige pleister veel kleiner dan die vierkante centimeter zodat er hooguit 4 microwatt uit komt - niet eens genoeg voor een horloge. Zodra je je even niet inspant valt dat ding trouwens sowieso stil, tenzij je er alsnog een accu in zet.

Maar misschien kan iemand een betere toepassing verzinnen voor deze vorm van energie-opwekking?

bron: American Chemical Society