Sensori di sudore indossabili alimentati a energia solare: la rivoluzione della tecnologia indossabile

Utilizzo di celle solari di perovskite per il monitoraggio continuo della salute

I sensori di sudore indossabili alimentati a energia solare, sviluppati al Caltech, rappresentano un importante passo avanti nella tecnologia indossabile. Questi sensori utilizzano celle solari di perovskite per l’energia, consentendo il monitoraggio continuo della salute anche in condizioni indoor.

Il sudore, simile al sangue, contiene preziose informazioni sulla salute, ma la raccolta del sudore è molto meno invasiva. Questo concetto ha guidato lo sviluppo dei sensori di sudore indossabili creati da Wei Gao, professore associato di ingegneria medica al Caltech. Gao ha lavorato negli ultimi cinque anni per migliorare questi dispositivi indossabili, rendendoli in grado di rilevare una vasta gamma di biomarcatori, tra cui sali, zuccheri, acido urico, aminoacidi, vitamine e persino molecole complesse come la proteina C-reattiva, che può segnalare determinati rischi per la salute.

Nell’ultima innovazione, sviluppata in collaborazione con il team di Martin Kaltenbrunner presso l’Università Johannes Kepler di Linz in Austria, Gao ha integrato questi sensori con una cella solare flessibile per garantire un’operatività continua senza la necessità di batterie.

Il sensore di sudore come sarebbe indossato sul corpo, in grado di essere alimentato sia dalla luce solare che dalla luce ambientale interna
Jihong Min
Solar Power Wearable Sensor

La cella solare utilizzata dal laboratorio di Gao è realizzata in cristallo di perovskite, un materiale che offre diversi vantaggi rispetto al tradizionale silicio utilizzato nelle celle solari. Il perovskite è più economico da produrre, più sottile e può essere regolato per sfruttare diverse fonti di illuminazione, dalla luce solare esterna a quella indoor. Inoltre, le celle solari al perovskite hanno un’efficienza di conversione energetica più elevata rispetto al silicio, consentendo di convertire una maggiore quantità di luce in elettricità utilizzabile.

La ricerca su questi sensori di sudore indossabili alimentati a energia solare è stata pubblicata su Nature Electronics il 20 luglio 2023. La ricerca è stata supportata dai National Institutes of Health, dall’Office of Naval Research for Space Health, dalla National Science Foundation e da un European Research Council Starting Grant.

I co-autori di questo studio includono ricercatori provenienti dal Caltech e dall’Università Johannes Kepler Linz, evidenziando la collaborazione internazionale e multidisciplinare che ha reso possibile questo importante progresso nella tecnologia indossabile.

Sensore indossabile alimentato a energia solare
The flexible perovskite solar cell that powers Wei Gao s wearable sweat sensor.
La flessibile cella solare al perovskite che alimenta il sensore di sudore indossabile di Wei Gao.
Stepan Demchyshyn
Solar Power Wearable Sensor Layers
Strati del sensore di sudore indossabile alimentato a energia solare

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