Bio-Akkus: Tattoos mit Stromversorgung

US-Forscher haben einen Bio-Akku entwickelt, der auf der Haut angebracht wird und sich per Schweiß auflädt. Damit könnten künftig elektronische Geräte angetrieben werden.

Artikel veröffentlicht am 15. August 2014, 7:13 Uhr, Thorsten Schröder

In Zukunft könnten Wearables während des Trainings aufgeladen werden. (Bild: Joseph Wang)

Wer künftig ins Fitnessstudio geht, könnte nicht nur etwas für seine Gesundheit tun, sondern gleichzeitig sein Smartphone aufladen. Ein Forscherteam der University of California San Diego hat einen Sensor entwickelt, der wie ein Tattoo vorübergehend auf der Haut angebracht wird. Das berichtet die Seite Phys.org. So soll er nicht nur die Trainingsfortschritte überwachen können, sondern über die Transpiration des Körpers zusätzlich Energie produzieren. Das Team stellte den Sensor auf dem National Meeting & Exposition of the American Chemical Society (ACS) vor.

Nach Angaben der Wissenschaftler reagiert das Gerät auf Lactate, die ein natürlicher Bestandteil menschlichen Schweißes sind. Diese seien ein wichtiger Indikator dafür, welchen Trainingsstand eine Person habe, sagte Wenzhao Jia, einer der Forscher, bei der Präsentation. Je intensiver das Training, desto mehr Lactate produziert der Körper. Bei extremer Belastung benötigt der Körper mehr Energie. Das erreicht er über die sogenannte Glykolyse, bei der Energie und Lactate produziert werden. Letztere können im Blut nachgewiesen werden. Erhöhte Level können unter anderem auf Herz- oder Lungenkrankheiten hinweisen. Derzeit sind die Tests jedoch noch aufwendig. Um ein aussagekräftiges Ergebnis zu bekommen, müssen mehrere Blutproben entnommen werden.

Für ihren Sensor druckten die Wissenschaftler einen flexiblen Lactat-Messer auf Papier für temporäre Tattoos. Der Sensor enthält ein Enzym, das dem Lactat Elektronen entzieht und so einen schwachen Elektrostrom erzeugt.

Wer fitter ist, erzeugt weniger Energie

In der Testphase brachten die Wissenschaftler den Sensor auf den Oberarmen von zehn gesunden Probanden an. Die Versuchspersonen trainierten anschließend für 30 Minuten auf einem Heimtrainer mit zunehmendem Widerstand. Das Ergebnis: Versuchsteilnehmer, die weniger fit waren und ein Mal oder weniger pro Woche trainierten, erzeugten mehr Energie als jene, die einen besseren Trainingsstand aufwiesen. Teilnehmer, die mehr als drei Mal pro Woche trainierten, erzeugten am wenigsten Energie. Die Forscher führten die Ergebnisse darauf zurück, dass weniger trainierte Menschen schneller ermüdeten und ihre Körper deshalb eher auf die Glykolyse zurückgreifen müssten und so mehr Lactate erzeugten. Die maximal im Text erzeugte Energie lag im Test bei 70 Mikrowatt pro Quadratzentimeter Haut.

Die Wissenschaftler arbeiten nach eigenen Angaben daran, das erzeugte Energielevel zu erhöhen. Letztlich hoffen die Entwickler, auf diese Weise kleinere elektronische Geräte antreiben zu können. Eine Uhr benötigt rund zehn Mikrowatt. Bio-Akkus haben den Vorteil, dass sie sich schneller wieder aufladen als herkömmliche Akkus. Gleichzeitig verwenden sie erneuerbare Energiequellen und sind sicherer, weil sie nicht explodieren oder auslaufen können.