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[개요] 엔지니어 그룹은 땀에서 에너지를 추출하고 LED 및 Bluetooth 라디오와 같은 전자 장치에 전력을 공급할 수있는 신축성 연료 전지를 개발했습니다. 바이오 연료 전지는 기존의 착용 가능한 바이오 연료 전지보다 표면 적당 10 배 더 많은 전력을 갖는다. 이 장치는 다양한 웨어러블 장치에서 전원을 공급할 수 있습니다. 바이오 연료 전지는 인체 공학에 따라 신축 및 구부러 질 수 있습니다. 표피 바이오 연료 전지는 현장에서 상당한 발전을 거쳤으며 장비를 충분히 유연하고 충분한 강도로 만들기 위해 노력해 왔습니다. 샌디에고 캘리포니아 대학교 (University of California, San Diego)의 엔지니어는 고급 화학, 고급 재료 및 전자 인터페이스를 결합하여 이러한 혁신을 달성 할 수 있습니다. 이를 통해 포토 리소그래피 및 스크린 인쇄를 사용하여 3D 탄소 나노 튜브 기판의 음극 및 양극 어레이를 만들어 철회 가능한 전자 기반을 구축 할 수 있습니다. 바이오 연료 전지에는 신체 땀에 존재하는 젖산을 산화시켜 전류를 생성하는 효모가 장착되어 있으며, 이는 땀을 동력원으로 전환시킨다. 엔지니어들은 바이오 연료 전지를 개발 된 회로 기판에 연결하는 방법을 설명하고 장치가 LED를 공급할 수 있고 그것을 착용 한 사람이 자전거를 타는 것을 증명합니다. 섬 및 교량 웨어러블 장비와의 호환성을 위해 바이오 연료 배터리는 유연성과 신축성이 필요합니다 . 그래서 엔지니어들은 "쑤저우 (Xuzhou)"연구 그룹이 소위 "브리지 아일랜드"구조를 개발하기로 결정했습니다. 본질적으로, 배터리는 컬럼에 연결된 다양한 스프링 모양의 구조로 구성됩니다. 배터리 양극을 형성하는 그리드의 절반, 나머지 절반은 음극입니다. 스프링 형 구조는 양극 및 음극을 변형시키지 않고 배터리의 유연성을 유지하기 위해 신장되고 구부러 질 수있다. 연구진은 양극과 음극의 상단에 바이오 연료 층을 증착하기 위해 스크린 인쇄를 사용했다. 에너지 밀도를 높이기 위해 가장 큰 과제는 바이오 연료 전지의 에너지 밀도, 즉 표면적. 에너지 밀도를 높이는 것이 바이오 연료 전지 성능을 개선하는 열쇠입니다. 세포가 더 많은 에너지를 생산할수록 더 강력합니다. 이 논문의 첫 번째 저자 중 한 명인 Amay Bandodkar는“최상의 재료 조합과 사용 방법을 찾아야합니다. 전력 밀도를 향상시키기 위해 양극 및 음극의 엔지니어는 3D 탄소 나노 튜브 구조의 상단에 인쇄했습니다. 이 구조를 통해 엔지니어는 음극 지점에서 젖산 및 산화은과 함께 더 많은 효소를 사용하여 각 양극을로드 할 수 있습니다. 또한이 튜브를 사용하면 전자를 쉽게 전달할 수있어 바이오 연료 전지의 성능이 크게 향상됩니다. 이 보드는 연료 전지에서 발생하는 전력을 제거하고 사용자가 땀을 흘리면서 일정한 전력의 일정한 전압으로 변환하는 DC / DC 변환기입니다. 연구원들은 바이오 연료 패널과 결합 된 4 개의 프로젝트를 갖추고 있으며 고정 자전거로 주행 할 수있게되었으며, 약 4 분 동안 청색 LED에 전원을 공급할 수있었습니다. 다음 단계에서 미래의 작업은 두 가지 방법으로 이루어져야합니다. 첫째, 음극에 사용되는 산화은은 시간이 지남에 따라 열화되는 감광성 재료입니다. 장기적으로 연구원들은보다 안정적인 재료를 찾아야합니다. 또한 사람의 땀에 들어있는 젖산 농도는 시간이 지남에 따라 희석됩니다. 그렇기 때문에 자전거를 타는 동안 프로젝트가 4 분 동안 만 LED를 밝힐 수 있습니다. 연구팀은 젖산 농도가 충분히 높을 때 에너지를 저장 한 후 방출하는 방법을 모색하고있다.
근원 : Meeyou 탄화물

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