Equipement portable extensible à biocarburant

[Aperçu] Un groupe d'ingénieurs a mis au point une pile à combustible extensible qui extrait l'énergie de la sueur et peut alimenter des appareils électroniques tels que des DEL et des radios Bluetooth. Les piles à biocarburants ont 10 fois plus de puissance par surface que toute pile à biocarburant portable. Ces dispositifs peuvent être alimentés par une gamme de dispositifs portables. Les piles au biofuel peuvent s'étirer et se plier, conformément à l'ergonomie.Le biocarburant épidermique a fait une percée significative sur le terrain et s'est employé à rendre l'équipement suffisamment flexible et résistant. Les ingénieurs de l'Université de Californie à San Diego peuvent réaliser cette avancée en combinant une chimie avancée, des matériaux avancés et des interfaces électroniques. Cela leur permet de construire une base électronique rétractable en utilisant la photolithographie et l'utilisation de la sérigraphie pour réaliser les réseaux de cathodes et d'anodes de substrats 3D de nanotubes de carbone. La pile à biocarburant est équipée d'un enzyme correspondant qui oxyde l'acide lactique présent dans la sueur corporelle pour produire un courant qui convertira la sueur en une source d'énergie. Les ingénieurs décrivent comment ils connectent une pile à biocarburant à un circuit imprimé développé et prouvent que le dispositif est capable de fournir une diode électroluminescente et qu'une personne qui le porte peut voyager sur une bicyclette. . Les ingénieurs ont donc décidé d'utiliser ce qu'ils appellent le groupe de recherche «Xuzhou» pour développer la structure «d'îles-ponts». Essentiellement, la batterie est constituée d’une variété de structures en forme de ressort connectées à la colonne. La moitié de la grille pour former l'anode de la batterie, l'autre moitié est la cathode. La structure en forme de ressort peut être étirée et pliée pour maintenir la flexibilité de la batterie sans déformer l'anode et la cathode. Les chercheurs ont ensuite utilisé la sérigraphie pour déposer la couche de biocarburant au sommet de l’anode et de la cathode.Augmenter la densité énergétique Le principal défi des chercheurs consiste à augmenter la densité énergétique des piles à surface. L’augmentation de la densité énergétique est la clé de l’amélioration des performances des biocarburants. Plus les cellules produisent d'énergie, plus elles sont puissantes. «Nous devons trouver la meilleure combinaison de matériaux et comment les utiliser», déclare Amay Bandodkar, l'un des premiers auteurs du document. Afin d'améliorer la densité de puissance, les ingénieurs de l'anode et de la cathode ont imprimé sur le dessus de la structure 3D de nanotubes de carbone. Cette structure permet à l'ingénieur d'utiliser plus d'enzymes au point cathodique avec de l'acide lactique et de l'oxyde d'argent pour charger chaque anode. De plus, le tube facilite le transfert d'électrons, ce qui améliore considérablement les performances des piles à biocarburant.Testez l'application La pile à biocarburant peut être connectée à une carte de circuit imprimé personnalisée fabriquée par le groupe d'étude Mercier. La carte est un convertisseur CC / CC qui élimine la puissance générée par la pile à combustible et change au fur et à mesure que l'utilisateur produit de la sueur et la convertit en une tension constante à puissance constante. Les chercheurs ont été équipés de quatre projets combinés avec des panneaux de biocarburant et leur ont permis de fonctionner sur un vélo fixe. Les sujets ont pu alimenter la LED bleue pendant environ quatre minutes. La prochaine étape, le travail futur doit être de deux manières. Premièrement, l'oxyde d'argent utilisé à la cathode est un matériau photosensible qui se dégrade avec le temps. À long terme, les chercheurs doivent trouver des matériaux plus stables. De plus, la concentration en acide lactique dans la sueur d'une personne est diluée dans le temps. C'est pourquoi le projet ne peut allumer la LED que pendant quatre minutes en vélo. L'équipe explore un moyen de stocker de l'énergie lorsque la concentration en acide lactique est suffisamment élevée, puis de la libérer.
Source: Meeyou Carbide