Genişletilebilir biyoyakıt hücre giyilebilir ekipman

[Genel Bakış] Bir grup mühendis, terden enerji çeken ve LED'ler ve Bluetooth radyolar gibi elektronik cihazlara güç sağlayabilen gerilebilir bir yakıt hücresi geliştirdi. Biyoyakıt hücreleri, mevcut herhangi bir giyilebilir biyoyakıt hücresinden yüzey alanı başına 10 kat daha fazla güce sahiptir. Bu cihazlar bir dizi giyilebilir cihazla çalıştırılabilir. Biyoyakıt hücreleri esneyebilir ve bükülebilir, ergonomiye uygundur. Epidermal biyoyakıt hücresi bu alanda önemli bir ilerleme kaydetti ve ekipmanı yeterince esnek ve yeterli güçte yapmak için çalışıyor. San Diego'daki California Üniversitesi'nden mühendisler, ileri kimya, gelişmiş malzemeler ve elektronik arayüzleri birleştirerek bu atılımı gerçekleştirebilirler. Bu, 3D karbon nanotüp substratların katot ve anot dizilerini yapmak için fotolitografi ve serigrafi kullanarak geri çekilebilir bir elektronik temel oluşturmalarını sağlar. Biyoyakıt hücresi, vücut terinde bulunan laktik asidi akım üretmek için oksitleyen ve teri bir güç kaynağına dönüştürecek olan karşılık gelen bir enzimle donatılmıştır. Mühendisler, bir biyoyakıt hücresini gelişmiş bir devre kartına nasıl bağladıklarını anlatıyor ve cihazın bir LED sağlayabildiğini ve onu takan bir kişinin bisikletle seyahat edebileceğini kanıtlıyor. Adalar ve köprüler Giyilebilir ekipmanlarla uyumluluk için biyoyakıt pilleri esneklik ve gerilebilirlik gerektirir. . Böylece mühendisler, "Xuzhou" araştırma grubu dedikleri şeyi kullanmaya karar verdiler ve "köprü adası" yapısını geliştirdiler. Özünde, pil, sütuna bağlı çeşitli yay şeklindeki yapıdan oluşur. Pil anotunu oluşturan ızgaranın yarısı, diğer yarısı ise katottur. Yay benzeri yapı, anot ve katodu deforme etmeden pilin esnekliğini korumak için gerilebilir ve bükülebilir. Ardından, araştırmacılar biyoyakıt katmanını anot ve katodun üstüne yerleştirmek için serigrafi kullandılar. Enerji yoğunluğunu artırın Araştırmacılar için en büyük zorluk, biyoyakıt hücrelerinin enerji yoğunluğunu, yani hücre başına üretilebilecek enerjiyi artırmaktır. yüzey alanı. Enerji yoğunluğunu artırmak, biyoyakıt hücresi performansını iyileştirmenin anahtarıdır. Hücreler ne kadar çok enerji üretirse, o kadar güçlü olurlar. Makalenin ilk yazarlarından biri olan Amay Bandodkar, “En iyi malzeme kombinasyonunu ve bunların nasıl kullanılacağını bulmamız gerekiyor” diyor. Güç yoğunluğunu iyileştirmek için, mühendisler anot ve katottaki 3D karbon nanotüp yapısının üstüne bastı. Bu yapı, mühendisin her anotu yüklemek için katot noktasında laktik asit ve gümüş oksit ile daha fazla enzim kullanmasına izin verir. Ek olarak, tüp elektron transferini kolaylaştırır, bu da biyoyakıt hücrelerinin performansını büyük ölçüde artırır. Uygulamayı test edin Biyoyakıt hücresi, Mercier Çalışma Grubu tarafından üretilen özel bir devre kartına bağlanabilir. Kart, yakıt hücresi tarafından üretilen gücü ortadan kaldıran ve kullanıcı ter ürettikçe değişen ve bunu sabit bir voltaj sabit güce dönüştüren bir DC/DC dönüştürücüdür. Araştırmacılar, biyoyakıt panelleri ile birleştirilmiş dört proje ile donatıldı ve sabit bir bisiklet üzerinde koşmalarına izin verdi ve denekler mavi LED'i yaklaşık dört dakika boyunca çalıştırabildiler. Bir sonraki adım, gelecekteki çalışmanın iki şekilde olması gerekiyor. Birincisi, katotta kullanılan gümüş oksit, zamanla bozunan ışığa duyarlı bir malzemedir. Uzun vadede, araştırmacıların daha kararlı materyaller bulması gerekiyor. Ayrıca kişinin terindeki laktik asit konsantrasyonu zamanla seyrelmektedir. Bu nedenle proje, bisiklet sürerken LED'i sadece dört dakika boyunca yakabiliyor. Ekip, laktik asit konsantrasyonu yeterince yüksek olduğunda enerjiyi depolamanın ve ardından serbest bırakmanın bir yolunu araştırıyor.
Kaynak: Meeyou Carbide