テクノロジーと私たちの身体との「融合」がますます親密になる時代においては、涙さえもエネルギーの媒体となる可能性があります。たとえば、将来のコンタクトレンズに電力を供給するために。
涙液の力のおかげで、スマート コンタクト レンズを通して目が見えたり、健康状態を監視したり、拡張現実の画像を投影したりできることを想像してみてください。
スマートコンタクトレンズの挑戦
コンタクト レンズは長年、単純な視力矯正装置として使われてきましたが、XNUMX 世紀の多くのものと同様に、コンタクト レンズもスマートになってきています。 私たちは電子レンズの開発を見てきました 病気を診断する、目に薬物を投与し、拡張現実画像を私たちの視覚に直接投影することさえあります。 (いわば) 小さな問題が XNUMX つだけあります。それは、これらの驚異を安全かつ目立たない方法でどのように食べさせるかということです。
従来のバッテリーの問題
のチームによると、 南陽工科大学 准教授が主導。 教授 イ・ソクウ現在開発中の電子コンタクト レンズのほとんどは、理想とは程遠いパワー システムを使用しています。 「スマートコンタクトレンズの最も一般的な充電システムでは、レンズ内に金属電極が必要ですが、人間の目にさらされると有害です」と博士は述べた。 ユン・ジョンフン、研究の共同筆頭著者。 そして、それだけではありません。別の電力方式である誘導充電では、スマートフォンのワイヤレス充電パッドと同様に、レンズ内に金属コイルが必要です。
解決策：「電気的な」涙
ここでシンガポールチームの素晴らしさが発揮されます。 彼らは、水を利用し、レンズを酵素でコーティングする、厚さわずか0,5mmのレンズにバッテリーを内蔵することを提案しました。 グルコースオキシダーゼ.
この平らで柔軟な電池が、目の内側を覆う基礎涙液に浸されると、酵素が存在するナトリウムイオンおよび塩化物イオンと反応し、電池の水の中に電荷が生成されます。
バッテリーは「涙を流すほど」、期待できる結果
人間の目を模擬した実験室でのテストでは、このバッテリーは 45 マイクロアンペアの電流と 201 マイクロワットの最大電力を生成できることが実証されました。
この数字からは多くのことは分からないかもしれませんが、大局的に考えると、スマート コンタクト レンズから少なくとも 12 時間データを送信するには十分な数字です。 同様のリチウム電池は 300 ～ 500 サイクル持続しますが、今のところ、この電池は最大 200 サイクル持続します。
ユーザーへのちょっとしたアドバイス
申し訳ありませんが、ユーザーの涙液によってレンズは日中機能し続けることができますが、研究者らは、レンズを食塩水に一晩浸しておくことで、毎朝完全に充電できるようにすることを提案しています。
研究はジャーナルに掲載されました ナノエネルギー、ここにリンクさせていただきます。
同じテーマに関する古い研究
- バイオセンシング用途向けのスマートコンタクトレンズ
- 年：2021
- サマリー：スマートコンタクトレンズは多機能バイオセンシング機能を備えており、涙液中の乳酸、ブドウ糖、眼圧、その他の主要な代謝産物を測定できるため、眼疾患の診断と治療、および薬物送達のための有望なデバイスとなっています。 (作成者: Xin Ma、S. Ahadian、Song Liu 他、『Advanced Intelligent Systems』に掲載)。
- 論文へのリンク
- 無線回路、グルコースセンサー、ディスプレイを備えたソフトコンタクトレンズ
- 年：2018
- サマリー: 結果として得られるインテリジェント コンタクト レンズは、リアルタイムおよびワイヤレス操作を提供し、涙液中のグルコース濃度を監視するための in vivo テスト (糖尿病患者の涙液中の空腹時血糖値の測定に適しています) を提供し、同時に、コンタクトレンズディスプレイを通じて検出結果を表示します。 （作成者：パク・ジフン、キム・ジュヒ、キム・ソユンほか。『科学の進歩』に掲載）。
- 論文へのリンク
- スマートコンタクトレンズ用涙液水電池
- 年：2021
- サマリー：この取り組みにより、最終的には電池の液漏れや破裂による怪我の危険を伴うことなく、スマートコンタクトレンズに安全な電源を供給できるようになる可能性があります。 この研究はユン・ジョンフン氏、ゼン・ヨンペン氏、キム・ムーブン氏らによって行われ、雑誌「ナノ・レターズ」に掲載された。
- 論文へのリンク
