汗水就是供电来源,新型可挠导电材料有助开发微生物电池

作者: 来源:国内新奇 时间:2020-07-20 02:12:53 浏览(361)

汗水就是供电来源,新型可挠导电材料有助开发微生物电池

听起来不可思议,但其实汗水、唾液都可以用来发电。最近欧美联合团队为助穿戴式装置一臂之力,研发出新型可挠导电装置,不仅能像贴纸一样贴在使用者身上,还可透过人体汗液来发电。

电池基本上是所有电器产品的核心,我们手中的手机、笔记型电脑可以轻鬆容纳锂离子电池,只是较为小型的穿戴式装置跟医疗、运动感测器就无法了,因此为了满足这些设备的供电需求,科学家得想办法研发暨小型又高效的电池。

其中科学家相当重视微生物燃料电池(MFC)的发展,MFC 是把自然界细菌及仿真细菌当作催化剂,透过细菌的氧化还原等交互作用将化学能转换成电流,过去许多团队已尝试过厨余、废纸、虾壳、死掉的虫、污水等各种的燃料来驱动电池。

而现在法国国家科学研究中心(CNRS)、格勒诺布尔-阿尔卑斯大学与美国圣地牙哥加州大学(UCSD)则把脑筋动到人体的散热好帮手:汗液。

团队近期开发出全新可挠导电材料,能够透过分解人体汗水中的化合物来产生电能,其中团队是用奈米碳管、交联聚合物(crosslinked polymer)和酵素酶製造出导电材料,透过弹性电连接器将酵素酶与其他材料结合,最后再以低成本的丝网印刷技术製成。

汗水就是供电来源,新型可挠导电材料有助开发微生物电池

研究指出,导电材料能顺利点亮 LED,未来除了能开发新型生物燃料电池,还能帮助穿戴式装置开闢新途径。除此之外,该研究优势在于,成本也不高,主要是生产转化口水的酵素酶,目前研究员则正研究如何提高电池电压,为更大的设备供电。

这也不是第一个研发出微生物电池的团队,像是美国宾汉顿大学团队或许是该领域的佼佼者,2017 年开发出新的「纺织生物电池」,不仅能随意拉伸与扭转,过程中也可以稳定发电;隔年的新研究则是个方便携带,还可以生物分解的「细菌纸电池」;今年则是用过即丢也不会造成污染的低成本微型生物电池。

虽然说这些设备发电量不高,酵素酶、细菌的活性都是待解决的挑展,距离商业化还有一大段距离,但 MFC 优势在于轻便且无污染问题,未来研究有成后都有机会派上用场。


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