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文:MenClub 摯樂  圖:互聯網
POSTED ON 30 Apr 2021
【科技】汗水可以發電日本新紙質生物燃料電池可打印電力源源不絕

流汗原來可以用來發電,汗水有99%水份再加1%乳酸、尿素與鹽分。日本就有科學家睇中當中的化學乳酸成份,研發出以汗水發電的生物燃料電池,可以係短時間內驅動生物傳感器與及無線通訊設備,有機會用於穿戴式裝置上,未來利用新紙質生物燃料電池就唔駛再人厚重電池。


科技真係日新月異,新一代的穿戴式生物傳感器可以測量特定生理訊號、生物活動,再無線傳至手機或電腦,可幫助用戶追蹤個人健康趨勢,甚至是獲得更深入的資料分析結果。不過縱使過去科學家已經研發出各種可撓、微小的電極,但電池依然係有好大改進空間。

無線設備意味著電力來源需要依靠電池,傳統用於手表、微型電腦的鈕扣電池往往厚重,太薄的電池又可能存有容量不足或是安全疑慮,於是科學家瞄準自發電系統,例如太陽能穿戴式設備、又或是搭配生物燃料電池的裝置,日本東京理工大學新型的生物燃料電池除左外觀像紙膠帶,輕薄疏水可以貼在手臂上,更為特別的是,還可以用網板印刷(Screen printing)製造,有利於往後量產製造。


新型電池陣列的底材為疏水性較強的紙質,紙質底板可以收集汗水,以毛細做用將汗水流至上面的多顆生物燃料電池,電池再負責將汗水中的乳酸轉換成電力,最後電流流至碳膠製成的集電器。至於發電能力,則取決於有幾多粒電池,東京理工大學助理教授 Isao Shitanda 表示,在該實驗中,紙質生物燃料電池可以產生 3.66 V 的電壓和 4.3 mW 的輸出功率。


為測試生物燃料電池的適用範圍,團隊也製出一顆生物傳感器,不單止可以用汗水中的乳酸供電、偵測乳酸濃度,仲可以利用低耗電藍芽設備,將測量值傳到手機中。團隊認為,汗液含有一定含量的化學乳酸,運動時與運動後乳酸含量會更高,也是種重要的生理標誌,可以即時反映鍛煉強度,這項研究對運動員與復健中的人頗有幫助。據報一滴人造汗水就可以讓驅動生物燃料電池驅動商用活度計 1.5 小時,或許未來可以為智能手表等其他設備供電。



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