汗水就是供電來源,新型可撓導電材料有助開發微生物電池

作者 | 發布日期 2019 年 10 月 06 日 10:06 | 分類 能源科技 , 電力儲存 , 電池 follow us in feedly


聽起來不可思議,但其實汗水、唾液都可以用來發電。最近歐美聯合團隊為助穿戴式裝置一臂之力,研發出新型可撓導電裝置,不僅能像貼紙一樣貼在使用者身上,還可透過人體汗液來發電。

電池基本上是所有電器產品的核心,我們手中的手機、筆記型電腦可以輕鬆容納鋰離子電池,只是較為小型的穿戴式裝置跟醫療、運動感測器就無法了,因此為了滿足這些設備的供電需求,科學家得想辦法研發暨小型又高效的電池。

其中科學家相當重視微生物燃料電池(MFC)的發展,MFC 是把自然界細菌及仿真細菌當作催化劑,透過細菌的氧化還原等交互作用將化學能轉換成電流,過去許多團隊已嘗試過廚餘、廢紙、蝦殼、死掉的蟲、污水等各種的燃料來驅動電池。

而現在法國國家科學研究中心(CNRS)、格勒諾布爾-阿爾卑斯大學與美國聖地牙哥加州大學(UCSD)則把腦筋動到人體的散熱好幫手:汗液。

團隊近期開發出全新可撓導電材料,能夠透過分解人體汗水中的化合物來產生電能,其中團隊是用奈米碳管、交聯聚合物(crosslinked polymer)和酵素酶製造出導電材料,透過彈性電連接器將酵素酶與其他材料結合,最後再以低成本的絲網印刷技術製成。

研究指出,導電材料能順利點亮 LED,未來除了能開發新型生物燃料電池,還能幫助穿戴式裝置開闢新途徑。除此之外,該研究優勢在於,成本也不高,主要是生產轉化口水的酵素酶,目前研究員則正研究如何提高電池電壓,為更大的設備供電。

這也不是第一個研發出微生物電池的團隊,像是美國賓漢頓大學團隊或許是該領域的佼佼者,2017 年開發出新的「紡織生物電池」,不僅能隨意拉伸與扭轉,過程中也可以穩定發電;隔年的新研究則是個方便攜帶,還可以生物分解的「細菌紙電池」;今年則是用過即丟也不會造成污染的低成本微型生物電池。

雖然說這些設備發電量不高,酵素酶、細菌的活性都是待解決的挑展,距離商業化還有一大段距離,但 MFC 優勢在於輕便且無污染問題,未來研究有成後都有機會派上用場。

(首圖來源:CNRS

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