科学探索|超薄燃料电池利用人体自身糖分发电
admin
2023-07-30 20:32:15
0次

葡萄糖是人们从食物中吸收的糖分,它是为人体每个细胞提供动力的“燃料” 。那么葡萄糖是否也能为医疗植入物提供动力?美国麻省理工学院和德国慕尼黑工业大学的工程师给出了肯定答案 。他们设计了一种新型葡萄糖燃料电池,可将葡萄糖直接转化为电能 。

科学探索|超薄燃料电池利用人体自身糖分发电
文章图片

【科学探索|超薄燃料电池利用人体自身糖分发电】带有30个独立葡萄糖微型燃料电池的硅芯片 。图片来源:《先进材料》
该装置厚度仅400纳米,约为人类头发直径的1/100 。该含糖电源每平方厘米产生约43微瓦的电力,实现了迄今为止葡萄糖燃料电池的最高功率密度 。
近日发表在《先进材料》上的论文指出,新电池能承受高达600℃的温度 。如果嵌入医疗植入物中,燃料电池可在植入设备所需的高温灭菌过程中保持稳定 。该电池的核心由陶瓷制成,这种材料即使在高温和微型尺度下也能保持其电化学特性 。研究人员设想,新设计可制成超薄膜或涂层,并包裹在植入物周围,利用人体丰富的葡萄糖被动地为电子设备供电 。
在新研究中,研究人员设计了一种葡萄糖燃料电池,其电解质由二氧化铈制成,二氧化铈是一种具有高离子电导率的陶瓷材料,机械强度高,因此被广泛用作氢燃料电池的电解质,其已被证明是生物相容的 。
研究团队将电解质与由铂制成的阳极和阴极夹在中间,铂是一种容易与葡萄糖反应的稳定材料 。他们在一个芯片上制造了150个单独的葡萄糖燃料电池,每个约400纳米薄,300微米宽(大约30根人类头发的宽度) 。团队将电池图案摹刻到硅晶片上,实验表明电池可与常见的半导体材料配对 。随后他们测量了电池在定制测试站中将葡萄糖溶液流过每个晶片时产生的电流 。
团队发现,许多电池产生的峰值电压约为80毫伏 。鉴于每个电池的尺寸很小,该输出已是任何现有葡萄糖燃料电池设计中最高的功率密度 。
研究人员表示:“这是第一次将电陶瓷材料中的质子传导用于葡萄糖到能量的转换,定义了一种新型的电化学 。它将材料从氢燃料电池扩展到新的、令人兴奋的葡萄糖转换模式 。” 新电池使用的陶瓷无毒、便宜,而且对体内条件和植入前的灭菌条件都呈惰性,因此为植入传感器和其他功能的微型电源开辟了一条新途径 。

相关内容

热门资讯

大浪淘金APP黑幕揭秘:内盘操...   大浪淘金APP平台最隐蔽的黑幕,在于其完全封闭的内盘交易系统。这个看似与国际市场接轨的交易平台,...
告别固定工资实现财富自由?一品...   普通投资者被广告宣传诱导,注册就送现金,充值返现金券等等这些宣传方式,都是在引流到平台开户,不怕...
哈易购APP打着现货交易幌子搞...   网络上各类白银、铂金等贵金属投资广告铺天盖地,不少平台以"现货交易"为名,暗中却从事着非法期货交...
5元起投!高额收益?中国白银、...   上海华通白银国际交易中心有限公司(以下简称“华通白银国际”)打着“白银、铂金现货订购”的旗号,实...
"九州订购APP、起...   近年来,贵金属投资热度持续攀升,但乱象也随之而来。一些不法分子趁机搭建虚假交易平台,打着"低门槛...
坚锅淘金APP投资者频繁爆仓亏...   坚锅淘金APP对外宣称是贵金属现货交易平台,日常出入金看似畅通无阻,给人一种合规运营的假象。但事...
斗金订购APP“5元订购现货”...   斗金订购APP“5元订购现货”骗局揭秘:充值易、回本难,越陷越深!  许多投资人在未核实平台合规...
贵金属APP乱象曝光:&quo...   当前市场上部分贵金属类APP未取得正规交易资质,涉嫌误导消费者参与白银、铂金等商品的非合规交易!...
华通白银、银宝街APP被指虚假...   警惕现货白银投资陷阱:上海华通白银背后的平台涉嫌非法期货交易  近年来,各类现货白银交易平台以“...
充值送300,月入过万?别被量...   如今,网络上充斥着大量未经批准的贵金属及其他产品订购交易平台。这些平台普遍缺乏合法经营资质,却将...
鑫汇智投APP贵金属非法期货、...   鑫汇智投APP贵金属非法期货、人为控盘,大量投资者遭恶意收割  鑫汇智投APP长期以“低门槛、高...
矅光智策APP非法贵金属交易骗...   不少投资人在矅光智策APP上进行贵金属交易后出现了严重亏损。许多人在下载该平台时,根本不清楚其是...
飞鸽订购APP非法期货交易骗局...   飞鸽订购APP非法期货交易骗局,很多投资者根本没搞懂规则就盲目充值,买涨买跌跟买cai票一样!平...
天龙白银APP被操控的非法期货...   中小投资者在网络平台参与商品现货订购交易,表面看似合规合法,实则暗藏诸多难以察觉的风险。商品现货...
下载送试玩金?千万别碰!带你揭...   当前,许多贵金属APP交易平台正采用欺诈性营销手段。它们通过抖音等短视频平台,以“5元起投”“充...
泡泡淘金APP骗局:打着&qu...   泡泡淘金APP骗局:打着"商品订购"幌子,实则非法期货收割投资者!投资需谨慎,切勿轻信“高额回报...
南商云购APP虚假电子盘背后的...   南商云购是虚假电子盘吗?它是否具备合规的交易资质?这个曾经的"现货电子盘"如今摇身一变,披上了"...
警惕"祥龙订购&qu...   祥龙订购APP、掌上银牛APP等平台背后的运营方——四川禄宏商品现货市场有限公司,仅具备现货交易...
中国白银、华银:虚假宣传、后台...   中国白银APP宣称是上市公司“中国白银集团”与“上海华通白银国际交易中心”旗下的现货交易平台,提...
起底“优品订购”APP非法期货...   “优品订购”APP根本不具备任何合法的交易资质。其背后的运营方仅凭随便注册一家公司、开发一款交易...