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利用汗液的柔性生物燃料电池问世 可持续点亮LED

美欧国际研究团队最近开发出一种独特的可贴在皮肤上的新型柔性可伸展器件,其能通过改变汗液中的化合物产生电能,可持续点亮LED(有机发光二极管),堪称一种生物燃料电池。这项研究为开发由自主且环境友好的生物电池提供动力的可穿戴电子设备开辟了新途径。相关论文发表在25日的《先进功能材料》上。

可贴在皮肤上的柔性可伸展“电池”

可穿戴电子设备的潜在用途正不断增加,尤其是在医疗和运动监测方面。这类设备需要开发一种可轻易集成到人体的可靠、高效能源。长期以来,使用人类有机液体中存在的“生物燃料”一直是个有前景的方向。

美国加州大学圣迭戈分校和法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的联合研究团队共同开发了一种柔性导电材料,由碳纳米管、交联聚合物和酶组成,通过可伸展的连接器连接,并通过丝网印刷直接印在材料上。

跟随皮肤变形,生物燃料电池通过减少氧气和汗液中存在的乳酸氧化产生电能。一旦应用于手臂,其就会使用升压器为LED持续供电。该燃料电池的生产相对简单且便宜,主要成本是转化汗液中化合物的酶的生产。研究人员现正在寻求放大生物燃料电池提供的电压,以便为更大的便携式设备供电。

总编辑圈点

生物燃料电池作为能源家族中最特殊的一员,可以说是一种真正意义上的绿色电池。其以有机物为燃料,直接或间接利用酶作为催化剂,能量转化率理论上来讲相当高。不过现阶段,生物细胞膜或酶蛋白质中存在的非活性部分,对电子传递造成了很大阻力,这个传递过程又会影响整个电池的效率。因此,要想开发出真正可“派上用场”的生物燃料电池,必须攻克这个绕不过的难关。

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