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没有电池?没问题!可人与动杂交在线播放穿戴生物燃料电池现在可以从乳酸盐中发电

技术工程 2021-10-23 21:55:12

No batteries? No sweat! Wearable biofuel cells now produce electricity from lactate科学家们开发出生物燃料电池,可以纯粹通过利用人体汗液为可穿戴电子设备供电。功劳:来自Pexels的卡罗丽娜·格拉博兹卡不可否认,在过去的几十年里,电子设备的小型化取得了巨大的进步。如今,在口袋大小的智能手机可能会让旧的台式电脑蒙羞,无线连接的选择过多之后,有一种特定类型的设备的发展一直在稳步推进:可穿戴生物传感器。这些微型设备通常被直接佩戴在皮肤上,以测量特定的生物信号,并通过向智能手机或计算机无线发送测量结果来跟踪用户的健康状况。尽管材料科学家已经为可穿戴设备开发了许多类型的柔性电路和电极,但为可穿戴生物传感器找到合适的电源一直是一项挑战。传统的纽扣电池,如手表和袖珍计算器中使用的电池,太厚太大,而较薄的电池会带来容量甚至安全问题。但是如果我们自己是可穿戴设备的能源呢?

由日本东京科学大学的Isao Shitanda副教授领导的一个科学家团队正在探索有效的方法,将汗水作为可穿戴电子设备的唯一能源。在他们最近发表在《能源杂志》上的研究中,他们提出了一种生物燃料电池阵列的新设计,该阵列使用汗液中的化学物质乳酸盐来产生足够的能量,以在短时间内驱动生物传感器和无线通信设备。这项研究是与日本筑波大学的星矢·筑村博士、日本理研大学的高桥努·米卡瓦博士和山形大学的松井弘之博士合作进行的。

他们的新生物燃料电池阵列看起来像一个纸绷带,可以戴在手臂或前臂上。它主要由防水纸基底组成,在该基底上串联和并联布置多个生物燃料电池;电池的数量取决于所需的输出电压和功率。在每个电池中,乳酸盐和存在于电极中的酶之间的电化学反应产生电流,该电流流向由导电碳糊制成的普通集电器。

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