Ilmuwan Jepang Ciptakan Baterai dari Keringat yang Bisa Dicetak Printer

SELAMA ini, perangkat kesehatan wearable seperti plester pintar masih bergantung pada baterai koin yang tebal dan kaku. Selain menambah beban, baterai konvensional juga menimbulkan masalah biaya dan limbah lingkungan. Namun, sebuah terobosan dari Jepang siap mengubah segalanya.

Tim insinyur dari Tokyo University of Science (TUS) berhasil mengembangkan tinta enzim berbasis air yang memungkinkan sel bahan bakar biologis (biofuel cell) ditenagai oleh keringat, dicetak seluruhnya hanya dalam satu tahap produksi (single manufacturing pass).

Cetak Sekali Jalan, Efisiensi Maksimal

Inovasi ini dipimpin oleh Profesor Madya Isao Shitanda. Inti dari penemuan ini adalah penyederhanaan proses manufaktur yang dulunya rumit dan terdiri dari banyak tahap menjadi satu lapisan yang bisa dicetak printer. Menggunakan media kertas tipis, lapisan tinta ini membentuk elektroda yang mampu menyerap listrik langsung dari senyawa kimia dalam keringat.

Baca juga : Peneliti Jepang Kembangkan Giroskop untuk Ubah Gelombang Jadi Listrik

"Kami perlu menghadirkan tinta enzim ke pasar yang dapat dicetak secara seragam dan cocok untuk produksi massal," ujar Dr. Shitanda.

Berbeda dengan metode lama yang mengharuskan enzim diteteskan secara manual dan dikeringkan secara terpisah, tinta baru ini mengunci enzim langsung ke dalam struktur cetakan. Hasilnya, variasi antar perangkat berkurang drastis, membuka jalan bagi produksi skala pabrik yang lebih stabil.

Cara Kerja: Mengubah Kimia Tubuh Menjadi Listrik

Perangkat ini disebut sebagai sel bahan bakar bioenzimatik. Di dalam sel tersebut, enzim bertindak sebagai katalis yang melepaskan elektron dari laktat (zat kimia dalam keringat). Elektron ini kemudian dikirim melalui sirkuit menuju sisi oksigen untuk menghasilkan arus listrik.

Baca juga : Terapi Cahaya dan Suara, Harapan Baru Melawan Alzheimer Tanpa Obat-obatan

Karena daya dihasilkan langsung dari keringat yang keluar, perangkat ini tidak memerlukan ruang penyimpanan energi seperti baterai. Hal ini memungkinkan sensor kesehatan menjadi setipis kertas, lentur, dan nyaman menempel di kulit.

Dalam pengujian laboratorium, elektroda cetak ini terbukti lebih kuat dan tahan lama dibandingkan metode pelapisan lama. Sel bertenaga laktat ini mampu mencapai daya puncak sekitar 165 mikrowatt per sentimeter persegi dengan tegangan 0,63 volt.

Masa Depan Pemantauan Kesehatan

Teknologi ini memiliki potensi luas, terutama bagi atlet dan perawatan lansia. Bagi atlet, kadar laktat dalam keringat memberikan informasi instan mengenai kerja otot tanpa perlu suntikan atau tusukan jari.

Sementara itu, dalam perawatan lansia, plester mandiri ini dapat memantau tanda-tanda dehidrasi, infeksi, atau stres panas secara terus-menerus. Informasi tersebut dapat dikirimkan secara real-time kepada tenaga medis.

Meski masih membutuhkan uji pakai jangka panjang dan validasi data di dunia nyata, keberhasilan mengubah resep laboratorium yang rapuh menjadi tinta printer yang stabil adalah langkah besar menuju masa depan sensor kesehatan yang murah, efisien, dan ramah lingkungan. (Earth/Z-2)