综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

超薄燃料电池利用人体自身糖分发电

日期: 2022-05-19
浏览次数: 1

来源: 科技日报 


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。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。



Hot News / 相关推荐
  • 2022 - 06 - 24
    点击次数: 2
    来源:mining.com使用稀土金属制成的材料可能是解决二氧化氮和二氧化硫污染的关键,这两种气体导致酸雨的形成。通过利用一项稀土元素研究基金,美国橡树岭国家实验室、桑迪亚国家实验室和田纳西大学诺克斯维尔分校已经着手寻找金属-有机骨架材料(MOF)。这些材料能有效地检测和吸附酸性气体。在ACS Applied Materials and Interface期刊发表的一篇论文中,科学家解释道,这种方...
  • 2022 - 06 - 23
    点击次数: 31
    2022年6月23日下午,上海稀土聚氨酯硅酸盐协会联合党支部在上海和利稀土集团有限公司会议室召开中共预备党员崔中倪同志转正征求党内外群众座谈会,倾听部分党员和群众的声音和意见。本次会议主要讨论关于崔中倪同志是否按期转正问题。会议由联合党支部书记吴建思主持。会上,吴建思介绍了此次会议目的,并宣读了本次座谈会召开的流程。根据相关规定,会议按照要求对崔中倪同志就预备考察期间的情况做初步介绍,并从思想、工...
  • 2022 - 06 - 23
    点击次数: 34
    2022年6月23日下午,上海稀土聚氨酯硅酸盐协会联合党支部在上海和利稀土集团有限公司会议室召开中共预备党员崔中倪同志转正征求党内外群众座谈会,倾听部分党员和群众的声音和意见。本次会议主要讨论关于崔中倪同志是否按期转正问题。会议由联合党支部书记吴建思主持。会上,吴建思介绍了此次会议目的,并宣读了本次座谈会召开的流程。根据相关规定,会议按照要求对崔中倪同志就预备考察期间的情况做初步介绍,并从思想、工...
  • 2022 - 06 - 23
    点击次数: 7
    来源:新浪科技作为包头市高新技术和科技创新要素高度聚集的行政区,包头稀土高新区按照“精准、可控、有序”的原则,一手抓疫情防控,一手抓经济发展,在共同抗疫、强化监管、服务流程等方面迅速打出“组合拳”,实现了疫情防控与经济发展之间的齐抓共管、相互促进、同频共振。近日,记者走进位于包头稀土高新区内的内蒙古晶陶锆业有限公司(以下简称晶陶锆业),看到6条彩色粉体生产线正在运行。“这里的彩色稀土氧化锆粉体生产...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务