[Vis?o geral] Um grupo de engenheiros desenvolveu uma célula de combustível elástica que extrai energia do suor e pode alimentar dispositivos eletr?nicos como LEDs e rádios Bluetooth. As células de biocombustível têm 10 vezes mais potência por área de superfície do que qualquer célula de biocombustível vestível existente. Esses dispositivos podem ser alimentados por uma variedade de dispositivos portáteis. As células de biocombustível podem esticar e dobrar, de acordo com a ergonomia. A célula de biocombustível epidérmica fez um avan?o significativo no campo e tem trabalhado para tornar o equipamento suficientemente flexível e resistente. Engenheiros da Universidade da Califórnia, em San Diego, podem alcan?ar esse avan?o combinando química avan?ada, materiais avan?ados e interfaces eletr?nicas. Isso permite que eles construam uma base eletr?nica retrátil usando fotolitografia e o uso de serigrafia para fazer as matrizes de catodos e anodos de substratos de nanotubos de carbono 3D. A célula de biocombustível é equipada com uma enzima correspondente que oxida o ácido lático presente no suor do corpo para produzir corrente, que converterá o suor em uma fonte de energia. Engenheiros descrevem como eles conectam uma célula de biocombustível a uma placa de circuito desenvolvida e provam que o dispositivo é capaz de fornecer um LED e que uma pessoa que o usa pode viajar de bicicleta. . Assim, os engenheiros decidiram usar o que chamam de grupo de pesquisa “Xuzhou” para desenvolver a estrutura da “ilha ponte”. Em essência, a bateria consiste em uma variedade de estrutura em forma de mola conectada à coluna. Metade da grade para formar o anodo da bateria, a outra metade é o cátodo. A estrutura tipo mola pode ser esticada e dobrada para manter a flexibilidade da bateria sem deformar o anodo e o cátodo. Em seguida, os pesquisadores usaram serigrafia para depositar a camada de biocombustível no topo do anodo e do cátodo. Aumentar a densidade de energia O maior desafio dos pesquisadores é aumentar a densidade de energia das células de biocombustível, ou seja, a energia que pode ser gerada por área de superfície. Aumentar a densidade de energia é a chave para melhorar o desempenho das células de biocombustível. Quanto mais energia as células produzem, mais poderosas elas s?o. “Precisamos encontrar a melhor combina??o de materiais e como usá-los”, diz Amay Bandodkar, um dos primeiros autores do artigo. A fim de melhorar a densidade de potência, os engenheiros do anodo e do cátodo imprimiram na parte superior da estrutura de nanotubos de carbono 3D. Essa estrutura permite que o engenheiro use mais enzimas no ponto do cátodo com ácido lático e óxido de prata para carregar cada anodo. Além disso, o tubo facilita a transferência de elétrons, o que melhora muito o desempenho das células de biocombustível. Teste a aplica??o A célula de biocombustível pode ser conectada a uma placa de circuito personalizada fabricada pelo Mercier Study Group. A placa é um conversor DC/DC que elimina a energia gerada pela célula a combustível e muda conforme o usuário produz suor e o converte em uma tens?o constante de potência constante. Os pesquisadores foram equipados com quatro projetos combinados com painéis de biocombustível e permitiram que eles rodassem em uma bicicleta fixa, e os sujeitos conseguiram alimentar o LED azul por cerca de quatro minutos. O próximo passo, o trabalho futuro precisa ser de duas maneiras. Primeiro, o óxido de prata usado no cátodo é um material sensível à luz que se degrada com o tempo. A longo prazo, os pesquisadores precisam encontrar materiais mais estáveis. Além disso, a concentra??o de ácido lático no suor de uma pessoa é diluída ao longo do tempo. é por isso que o projeto só pode acender o LED por quatro minutos enquanto anda de bicicleta. A equipe está explorando uma maneira de armazenar energia quando a concentra??o de ácido lático é alta o suficiente e depois liberá-la.
Fonte: Meeyou Carbide