进阶版：可穿戴生物燃料电池现在可以通过乳酸来发电

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视频介绍

尽管材料科学家已经为可穿戴设备开发了许多类型的柔性电路和电极，但是为可穿戴生物传感器找到合适的电源仍然具有挑战性。日本东京科学大学科学家，提出了一种生物燃料电池阵列的新颖设计，该阵列使用汗液，乳酸盐中的化学物质产生足够的功率，以在短时间内驱动生物传感器和无线通信设备。新生物燃料电池阵列看起来像纸绷带，可以戴在手臂或前臂上。它主要由疏水的纸质基材组成，在该基材上串联和并联布置了多个生物燃料电池；电池数量取决于所需的输出电压和功率。在每个电池中，乳酸和电极中存在的酶之间的电化学反应产生电流，该电流流向由导电碳糊制成的普通集电器。这不是第一个基于乳酸的生物燃料电池，但它的设计很独特。整个设备可以通过丝网印刷来制造，丝网印刷是一种通常适合于经济高效的批量生产的技术。例如，尽管类似的先前电池使用银线作为导电路径，但是本生物燃料电池使用多孔碳墨水。另一个优点是将乳酸盐递送至细胞的方式。纸层用于收集汗液，并通过毛细作用同时将其传输到所有细胞，这种作用与水与水坑接触时水迅速穿过餐巾纸的作用相同。这些优势使生物燃料电池阵列展现出前所未有的向电子电路供电的能力，纸质生物燃料电池可以产生3.66伏的电压和4.3毫瓦的输出功率。这种能力大大高于以前报道的乳酸生物燃料电池。为了证明其在可穿戴生物传感器和通用电子设备中的适用性，该团队制造了一种自驱动式乳酸生物传感器，该传感器不仅可以使用乳酸为自身供电并测量汗液中的乳酸浓度，而且还可以将测量值实时传达给智能手机通过低功耗蓝牙设备。该生物燃料电池阵列不仅可以为可穿戴的乳酸生物传感器供电，而且还可以为其他类型的可穿戴电子设备供电。随着可穿戴生物燃料电池的进一步发展，为便携式电子设备和生物传感器供电将不再费劲！