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可以从汗水中提取能量的柔性生物燃料电池,你一定想了解!

菜鸟
2018-06-14 09:56:32    评分

来自加州大学圣地亚哥分校的一个研究小组已经开发出一种原型生物燃料,

可以从汗水中提取能量。

在过去几年中,我们看到投资可穿戴技术的公司数量大幅增加。

由于这种激增,市场上已有相当多的独特产品。然而,可穿戴设备市场中的大多数设备都存在一个共同的问题,那就是如何为它们提供动力。

向这些设备供电似乎是一件小事,但是设计一个能够弯曲的电源,同时提供电力和保持功能已被证明是非常困难的。

我们目前的设备是通过不同的方式,从太阳能电池到柔性硅电池,但是这些设备生产和消耗的功率量通常非常低。

各国际研究团队都试图解决人体运动或环境中的能量收集问题,但还没有成功地创造一种能够适应未来装置的灵活性和动力的动力源。

在能源与环境科学杂志最近发表的一篇文章中,加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员和工程师团队开发了一种能够通过化学反应产生能量的生物燃料电池IC

该装置被称为表皮生物燃料电池,被认为是可穿戴电源燃料的重大进步。

可伸缩的汗水动力燃料电池

该团队开发的生物燃料电池能够以多种方式适应身体以及伸展和弯曲。

新型柔性生物燃料电池可以从汗水中提取能量

该校可穿戴传感器中心主任领导的研究小组利用电子接口,先进的材料和一些利基化学来制造该设备。

生物燃料电池通过利用酶和人体汗液内含有的乳酸之间的生物化学反应来产生小电流。在建立这个反应之后,团队转向了生物燃料电池的设计。

电池需要灵活,并符合当前的设备。为了达到这个目标,这个团队使用了一个名为“桥和岛”的设计。生物燃料电池被设计成阴极和阳极点的行,每个都通过类似弹簧的结构连接,以允许电池弯曲和拉伸,同时能够返回到它们的原始结构。

新型柔性生物燃料电池可以从汗水中提取能量

桥岛是通过标准光刻技术制造的,然后与生物燃料酶分层。为了进一步增加电池产生的能量,工程师们放置了可以充满酶的碳纳米管结构以及促进电子转移。

接下来,团队将这些细胞放置在运动自行车上的几个不同的测试对象上进行测试。发现该电池能够产生足够的能量来为LED灯供电4分钟。虽然结果似乎并不令人印象深刻,但这是我们第一次看到生物燃料电池产生这么多能量。实际上是以往任何生物燃料电话的10倍。

工程师将投入更多的研究,寻找更好的阴极氧化物,不会因光照或时间而退化,还需要进一步开发设备以储存能量供以后使用,或逐渐放电。

新型柔性生物燃料电池可以从汗水中提取能量

这样的电源显然有设计挑战。(首先,并不是每个人都以同样的速度出汗)。但是,这仍然是朝着更加灵活的电源以及可穿戴电源的迈进。

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关键词: 燃料电池     半导体     IC    

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