Слезы — источник энергии для смарт-линз: новое изобретение сингапурских ученых

Смарт-линзы — высокотехнологичные контактные линзы, способные отображать видимую информацию на наших роговицах и использоваться для доступа к дополненной реальности. Они могут помогать корректировать зрение, отслеживать состояние здоровья и выявлять заболевания, такие как диабет и глаукома. В будущем смарт-линзы могут быть разработаны так, чтобы записывать и передавать все, что носитель видит и слышит, в облачное хранилище данных.


Однако для достижения этого потенциала необходимо разработать безопасный и подходящий аккумулятор, который мог бы их питать. Существующие перезаряжаемые батареи полагаются на провода или индукционные катушки, которые содержат металл и непригодны для использования в человеческом глазу, так как они неудобны и представляют риски для пользователя.

Ученые из Технологического университета Наньянга в Сингапуре разработали гибкий аккумулятор толщиной всего 0,5 мм, который может питать смарт-линзы и заряжаться слезами. Батарея изготовлена из биосовместимых материалов и не содержит проводов или токсичных тяжелых металлов, подобных тем, что используются в литий-ионных батареях или беспроводных системах зарядки.

Батарея имеет покрытие на основе глюкозы, которое реагирует с натрием и хлоридами в водном растворе внутри батареи, служа цепью для генерации электричества. Поскольку натрий и хлориды также содержатся в слезах, линзы практически могут заряжаться, когда их носят.


— профессор Ли Сок У из школы электротехники и электроники Технологического университета Наньянга.

Поскольку метод использует глюкозу и воду, они безопасны для пользователя и окружающей среды после окончания срока службы.

Поскольку батарея тоньше миллиметра, самый большой вопрос — сколько энергии она может упаковать и как долго она может использоваться. Для проверки своего изобретения исследователи работали с имитационной моделью глаза. Их эксперименты показали, что батарея может производить ток 45 микроампер и максимальную мощность 201 микроватт. Этого количества энергии достаточно для работы устройства большую часть дня. Здесь также помогает зарядка слезами. Когда батарею держат в имитационном растворе слез, срок ее службы увеличивается на дополнительный час за каждый двенадцатичасовой цикл использования. Когда она не используется, батарею можно заряжать в концентрированном солевом растворе, который содержит большое количество глюкозы, калия и натрия.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.