Tubuh manusia sebagai pembangkit listrik
Engineering

Tubuh manusia sebagai pembangkit listrik


Inti dari teknologi Mithras, foil termoelektrik, terdiri dari urutan elemen semikonduktor yang dihubungkan dengan logam konduktif. Di bagian atas (merah) adalah antarmuka termal. Kredit: Teknologi Mithras

Teknologi yang dikembangkan oleh spin-off Mithras Technology ETH tidak akan ketinggalan dalam film fiksi ilmiah: panas tubuh pengguna menggerakkan apa yang dikenal sebagai generator termoelektrik untuk mengisi daya perangkat yang dapat dikenakan dan perangkat elektronik lainnya.

Alat bantu dengar sangat praktis. Tetapi pemakai lansia, yang harus mengganti baterai kecil kecil itu setiap dua minggu, sering kali menganggapnya cukup rumit untuk ditangani. Tidak hanya mengganti baterai menuntut keterampilan motorik halus mereka, ini adalah tugas yang cenderung dilupakan sesekali. Bagaimana jika alat bantu dengar dapat dibuat bekerja sepenuhnya secara mandiri, tanpa perlu perawatan? Seberapa realistis prospek itu?

Teknologi Mithras spin-off ETH memiliki jawabannya. Didirikan pada November 2018, startup teknologi muda ini berpikir besar: dua pendirinya, Franco Membrini dan Moritz Thielen, ingin perangkat berjalan dengan daya yang ramah lingkungan dan terdesentralisasi. Pendekatan mereka sederhana — gunakan tubuh manusia sebagai sumber energi.

Rata-rata, tubuh manusia terus menerus memancarkan sekitar 100 watt energi panas, yang sebagian besar diserap oleh lingkungan terdekat. Justru energi yang “terbuang” inilah yang sekarang diusulkan Mithras untuk dimanfaatkan. Perusahaan ingin mengubah panas menjadi listrik melalui generator termoelektrik, atau TEG. Satu sisi TEG bersentuhan dengan tubuh, sisi lain dengan lingkungan. Perangkat mengubah perbedaan suhu antara kedua sisinya menjadi listrik yang dapat disimpan dalam baterai. TEG dapat menghasilkan listrik bebas emisi meskipun perbedaan suhu sekecil satu derajat.

Memanen energi dari panas tubuh

Saat ini para pendiri Mithras Technology masih dalam tahap pembuatan prototipe. Pekerjaan mereka dibangun di atas tesis doktoral Thielen; ia memperoleh gelar doktor dalam mikro dan ekosistem di ETH Zurich dan merupakan salah satu dari segelintir spesialis di bidang ini.

Tim Mithras telah mengembangkan dua konsep tentang cara memakai sensor TEG pada tubuh: sebagai perangkat yang dapat dipakai sendiri dan dikenakan seperti jam tangan, atau sebagai solusi yang diintegrasikan ke dalam perangkat seluler. Satu-satunya prasyarat untuk menghasilkan listrik adalah perangkat dikenakan langsung di tubuh. Salah satu kemungkinan penerapan teknologi mereka di sektor konsumen adalah pelacak kebugaran yang berfungsi sepenuhnya secara mandiri dengan sistem TEG terintegrasi. “Tidak masalah jika Anda minum kopi, berolahraga atau tidur — selama TEG dapat ‘memanfaatkan’ panas tubuh Anda, baterainya akan terisi sendiri,” jelas Membrini.

Hubungan antara Teknologi Mithras dan ETH

Bekerja sepenuhnya sendiri, bagaimanapun, Membrini dan Thielen tidak dapat mengkomersilkan teknologinya, jadi mereka beralih ke berbagai pelatih dan dewan penasihat untuk mendapatkan dukungan. Tanpa nasihat yang mereka terima, mereka tidak akan pernah bisa mengimplementasikan visi Mithras. Mereka juga membawa Michele Magno, rekan peneliti di Departemen Teknologi Informasi dan Teknik Elektro, sebagai mitra ketiga. “Mendapatkan label” spin-off ETH ‘dari ETH Transfer adalah penghargaan teknologi bagi kami, “kata Membrini. Sertifikasi ETH membuat investor menganggap serius proyek; para pendiri memperoleh akses ke infrastruktur penting dan mampu memanfaatkan jaringan. “Sebuah proyek seperti kami akan sulit dilakukan tanpa dukungan ETH,” kata Membrini.

Tim Mithras harus mengatasi banyak kendala teknis selama fase pengembangan. Perangkat tersebut tidak hanya harus sekompak mungkin dan mudah digunakan, tetapi juga tahan air, agar dapat berfungsi bahkan saat orang berkeringat. Hanya TEG yang memenuhi semua kriteria ini yang dapat diinstal di perangkat yang lebih kecil seperti biosensor tanpa masalah.

Dari sejarah hingga teknologi

Teknologi ini mungkin terdengar seperti sesuatu dari masa depan yang jauh, tetapi idenya tidak sepenuhnya baru. Efek termoelektrik pertama kali dijelaskan oleh Thomas Johann Seebeck pada tahun 1822. Ia menemukan bahwa jarum kompas akan bergerak segera setelah ditempatkan di dekat dua senyawa logam pada temperatur yang berbeda. Konversi panas menjadi listrik kemudian dikenal sebagai “efek Seebeck” dan menjelaskan salah satu aspek dari proses fisik yang kita kenal sekarang sebagai efek termoelektrik.

Pertanyaannya adalah, bagaimana seorang sejarawan seperti Membrini akhirnya mendirikan perusahaan teknologi dan mengembangkan cara baru untuk memanfaatkan energi? “Ini adalah hasil dari proses pengembangan yang berlarut-larut. Anda tidak hanya bangun di suatu pagi dan berpikir: hari ini saya akan menemukan sebuah startup,” kata Membrini. Bahkan sebagai seorang anak di Graubünden, dia ingin memulai bisnisnya sendiri suatu hari nanti. Keingintahuannya membantu dia dengan baik ketika suatu hari, ketika mencari-cari ide bisnis, dia menemukan topik pemanenan energi tubuh manusia. “Sejak awal, saya melihat banyak potensi dalam bentuk pembangkit listrik terdesentralisasi ini,” kata Membrini.

Kunci sukses

Tanpa dukungan dari mitranya Thielen, bagaimanapun, seluruh proyek akan gagal dijalankan. Saat idenya terbentuk di kepalanya, Membrini membutuhkan seorang pendiri yang tahu tentang ilmu di balik menghasilkan tenaga dari panas tubuh. “Kesediaan Moritz untuk bergabung adalah pencapaian pertama,” kata Membrini tentang mitranya.

Sejak itu, keduanya telah melalui masa-masa yang sulit. “Di saat-saat yang penuh semangat, Anda berpikir: dua tahun dari sekarang, saya akan menaklukkan dunia! Beberapa hari kemudian, Anda bertanya pada diri sendiri: Ya Tuhan, saya terlibat apa?” Kenang Membrini.

Menatap bola kristal

Setelah berhasil menyelesaikan putaran investor benih mereka, tim Mithras sekarang siap untuk benar-benar turun ke bisnis. Mereka bertujuan untuk meluncurkan produk pertama mereka pada kuartal keempat tahun 2021. Pandangan mereka tertuju pada sektor medtech: di masa depan, mereka ingin memasukkan teknologi Mithras ke dalam alat bantu dengar, pompa insulin dan perangkat medis lainnya. “Teknologi kami memiliki lusinan kemungkinan aplikasi,” kata Membrini. Fokus awal tim adalah pada biosensor untuk memantau fungsi tubuh. Ini akan bekerja melalui apa yang dikenal sebagai tambalan pintar, yang diterapkan pada tubuh. “Mereka akan menjadi perangkat pertama dari jenisnya yang bekerja murni dengan panas tubuh,” jelas Membrini.


Pemanenan energi: Generator termoelektrik tercetak untuk pembangkit listrik


Kutipan: Tubuh manusia sebagai pembangkit listrik (2021, 10 Maret) diambil pada 10 Maret 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-03-human-body-power.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HKG