科学家研制出可穿戴的生物电池,身上的汗水就可以让其电力源源不断 | 黑科技

该生物电池利用的是微生物发电,发电能力稳定。

这张看着弹性十足的皮一样的科技产品,当笔者第一眼看见的瞬间,是觉得从下面的小动物身上扒下来的:

其实,这是,生物电池。

这款生物电池是可穿戴设备(又称柔性设备)的一种,它的核心技术在于采用微生物作为储电材料,表现形式是纺织物(即衣服采用的纤维等)。与传统电池类比,这里的微生物就相当于现在电池里采用的锂离子;这里的纺织物即现有的电池芯;而人体内排出的汗水就是充电的电源。

为什么人体内的汗水是充电的电源呢?这主要因为研究人员采用微生物细胞作为储电材料。同传统电池的原理一样,电池内材料的化学反应是电池电力的来源,这里微生物细胞内的酶所带来的酶促反应(生物体内的化学反应)就决定着电力的稳定供应问题。

对此,主要研究者Seokheun Choi解释道:“微生物细菌细胞内的酶作为生物催化剂,会发生酶促反应,而活的细菌细胞环境可以保持稳定的酶活性。当这样的材料穿戴在人身上时,人体体表的汗水和分泌物中的有机物成分十分有利于微生物的大量繁殖,因此电池会有较长的使用寿命。”

这里,Choi又进一步指出:因为人体内细菌比正常的细胞还要多,所以可穿戴电子设备就可以直接使用细菌作为电池的电力来源,并且,实验中,研究人员测试了材料在扭曲、拉伸情况下的电力供应能力,结果发现这一材料的电力供应能力始终是稳定的。

其实,关于可穿戴材料的开发,这款由宾厄姆顿大学研究团队开发的“柔性”电池已经不是首例。此前,哈佛大学的Wyss研究所就开发了一种以纺织物为基础的“柔性”传感器;美韩大学也曾联合研发过以纸张为基础的“柔性”电容储能设备。

但是从实际应用的角度来看,选择织物材料作为载体具有广泛的应用前景,未来它可以像衣服一样穿在身上。相对而言,纸张材料的应用范围就会较为狭隘。

关于这一点,Choi表示,这款可伸缩、可扭曲的生物电池可以作为后面可穿戴电池的构造标准。

但仅仅有持续不断的电力供应是不够的,电池的性能取决于功率、容量、比能量和电阻等因素,所以该技术还需进一步的测试。

原文发布于微信公众号 - 镁客网(im2maker)

原文发表时间:2017-12-15

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