人間の汗がウェアラブルデバイスに電力を供給するバイオ燃料を作った

過去数十年にわたり、電子機器の小型化は大きく進歩しました。

スマートフォンと多くのオプションが登場した今日、無線通信には特殊な装置があり、着々と開発が進んでいます。私たちはウェアラブルバイオセンサーについて話しています。これらの小型デバイスは通常、皮膚に直接装着して特定の生体信号を測定するように設計されています。そこからのデータは結果をスマートフォンやコンピューターにワイヤレスで送信され、ユーザーの健康状態を追跡します。

問題は、そのようなデバイスが必要なことですウェアラブルバイオセンサーに適した電源を常に充電して見つけることは困難です。腕時計や電卓に使用されている従来の電池は、厚すぎてかさばります。バッテリーが薄いと、容量や安全性に問題が生じます。しかし、人間自身がウェアラブルデバイスの電源だったとしたらどうでしょうか。

功准教授率いる科学者グループ東京理科大学の四反田氏は、ウェアラブルエレクトロニクスの唯一のエネルギー源として汗を利用する効率的な方法を研究している。に発表された彼の最新の研究では、ジャーナルオブパワーソース、彼らは新しい配列構造を導入しましたバイオ燃料電池。汗の化学成分である乳酸を使用して、バイオセンサーとワイヤレスデバイスを短時間操作するのに十分なエネルギーを生成します。

バイオ燃料電池の新しい配列は次のようになりますたとえば、腕や前腕に着用できる紙の包帯。基本的には、撥水紙ベースで構成され、その上に複数のバイオ燃料電池が直列および並列に配置されています。セルの数は、出力電圧と必要な電力によって異なります。これらのそれぞれにおいて、乳酸と電極に存在する酵素との間の電気化学反応が電流を生成します。次に、導電性カーボンペーストで作られた一般的なパンタグラフに向かって移動します。

これはに基づく最初のバイオ燃料電池ではありません乳酸塩ですが、いくつかの重要な違いにより、新しい設計は既存のバイオ燃料電池とは一線を画しています。特に、デバイスはスクリーン印刷を使用して製造されています。この方法は、費用効果の高い大量生産に適しています。

この研究は、筑波大学の辻村誠也博士、理化学研究所の三川勉博士、山形大学の松井博之博士と共同で実施されました。

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