Новости / Калейдоскоп

Человек — как источник энергии

5.10.2019, 18:17  / remove_red_eye 65   / chat_bubble0

Уникальное устройство, разработанное исследователями из Университета Гренобль-Альпы (Франция) и Университета Сан-Диего (США), было недавно запатентовано Национальным центром научных исследований Франции.

Человек — как источник энергии

Это эластичное устройство фиксируется на коже, и способно вырабатывать электрическую энергию путем преобразования соединений, содержащихся в поте. Его энергии уже достаточно для того, чтобы постоянно поддерживать свечение светодиода. И оно открывает новые возможности для разработки носимой электроники на основе автономных и экологически чистых биоустройств. Это исследование было опубликовано в журнале Advanced Functional Materials 25 сентября 2019 года.

Потенциальные возможности использования носимых электронных устройств продолжают увеличиваться, особенно для медицинского и спортивного мониторинга. Такие устройства требуют разработки надежного и эффективного источника энергии, который можно легко интегрировать в организм человека. Использование «биотоплива», присутствующего в человеческих органических жидкостях, уже давно является перспективным направлением.

Французские ученые из Департамента молекулярной химии (Département de chimie moléculaire, CNRS / Université Grenoble Alpes), специализирующиеся в области биоэлектрохимии, решили сотрудничать с американской командой из Университета Сан-Диего, Калифорния, которые являются экспертами в области наномашин, биосенсоров и нанобиоэлектроники. Вместе они разработали новое устройство – эластичную и гибкую био-топливную ячейку.

В качестве электрода используется самоклеющийся материал, состоящий из многостенных углеродных нанотрубок. Другая часть устройства изготавливается в качестве иммобилизационной матрицы для лактатоксидазы (LOx) на аноде и билирубиноксидазы на катоде. Этот биотопливный элемент обеспечивает напряжение разомкнутой цепи 0,74 В и высокую плотность мощности 520мкВт/см2. Функционализированные электроды собираются на растягиваемый токосъемник с трафаретной печатью с конфигурацией «остров-мост». Это обеспечивает конформный контакт между носимым устройством и человеческим телом и обеспечивает превосходную стабильность производительности в условиях растяжения. В реальных тестах устройство смогло генерировать максимальную мощность 450 мкВт. При подключении к усилителю напряжения устройство способно питать светоизлучающий диод как в режиме импульсного, так и непрерывного разряда. Это демонстрирует многообещающий потенциал гибкого биотопливного элемента в качестве автономного источника питания для носимой электроники следующего поколения.

Производство этого устройства относительно простое и недорогое. При этом самым затратным является производство ферментов, которые преобразовывают соединения, содержащиеся в поте. В настоящее время исследователи стремятся усилить напряжение, обеспечиваемое биотопливным элементом, для питания больших портативных устройств.

ООО «Клик Медиа», УНП 192220456

Поделиться:
Scroll Up