एक्स्टेंसिबल बायोफ्यूल सेल पहनने योग्य उपकरण

[अवलोकन] इंजीनियरों के एक समूह ने एक फैलने योग्य ईंधन सेल विकसित किया है जो पसीने से ऊर्जा निकालता है और एलइडी और ब्लूटूथ रेडियो जैसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को शक्ति प्रदान कर सकता है। जैव ईंधन कोशिकाओं में किसी भी मौजूदा पहनने योग्य जैव ईंधन सेल की तुलना में सतह क्षेत्र में 10 गुना अधिक शक्ति होती है। इन उपकरणों को पहनने योग्य उपकरणों की एक श्रृंखला पर संचालित किया जा सकता है। जैव ईंधन कोशिकाएं एर्गोनॉमिक्स के अनुरूप खिंचाव और झुक सकती हैं। एपिडर्मल बायोफ्यूल सेल ने क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण सफलता हासिल की है और यह उपकरण को पर्याप्त लचीला और पर्याप्त ताकत बनाने के लिए काम कर रहा है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सैन डिएगो के इंजीनियर उन्नत रसायन विज्ञान, उन्नत सामग्री और इलेक्ट्रॉनिक इंटरफेस के संयोजन से इस सफलता को प्राप्त कर सकते हैं। यह उन्हें 3 डी कार्बन नैनोट्यूब सब्सट्रेट के कैथोड और एनोड सरणियों को बनाने के लिए फोटोलिथोग्राफी और स्क्रीन प्रिंटिंग का उपयोग करके एक वापस लेने योग्य इलेक्ट्रॉनिक आधार बनाने की अनुमति देता है। बायोफ्यूल सेल एक संबंधित एंजाइम से लैस है जो शरीर के पसीने में मौजूद लैक्टिक एसिड को ऑक्सीकरण करता है जिससे करंट पैदा होता है, जो पसीने को एक शक्ति स्रोत में बदल देगा। इंजीनियरों का वर्णन है कि वे एक जैव सर्किट सेल को एक विकसित सर्किट बोर्ड से कैसे जोड़ते हैं और यह साबित करते हैं कि डिवाइस एक एलईडी की आपूर्ति करने में सक्षम है और इसे पहनने वाला व्यक्ति साइकिल यात्रा कर सकता है। द्वीप और पुल पहनने योग्य उपकरण के साथ संगतता के लिए, जैव ईंधन की बैटरी लचीलापन और खिंचाव के साथ अनुकूलता प्रदान करते हैं। । इसलिए इंजीनियरों ने "ज़ुझाउ" अनुसंधान समूह को "ब्रिज आइलैंड" संरचना विकसित करने के लिए उपयोग करने का फैसला किया। संक्षेप में, बैटरी में स्तंभ से जुड़ी विभिन्न वसंत-आकार की संरचना होती है। ग्रिड का आधा हिस्सा बैटरी एनोड बनाने के लिए, दूसरा आधा कैथोड है। एनोड और कैथोड को ख़राब किए बिना बैटरी के लचीलेपन को बनाए रखने के लिए स्प्रिंग जैसी संरचना को बढ़ाया जा सकता है। फिर, शोधकर्ताओं ने एनोड और कैथोड के शीर्ष पर जैव ईंधन की परत को जमा करने के लिए स्क्रीन प्रिंटिंग का उपयोग किया। ऊर्जा घनत्व को बढ़ाएं। शोधकर्ताओं के लिए सबसे बड़ी चुनौती जैव ईंधन कोशिकाओं के ऊर्जा घनत्व में वृद्धि करना है, अर्थात प्रति उत्पन्न होने वाली ऊर्जा सतह क्षेत्र। ऊर्जा घनत्व में वृद्धि जैव ईंधन सेल प्रदर्शन में सुधार करने के लिए महत्वपूर्ण है। कोशिकाएं जितनी अधिक ऊर्जा उत्पन्न करती हैं, उतनी ही शक्तिशाली होती हैं। कागज के पहले लेखकों में से एक, अमय बंडोडकर कहते हैं, "हमें सामग्रियों का सबसे अच्छा संयोजन खोजने और उनका उपयोग करने की आवश्यकता है।" बिजली घनत्व में सुधार करने के लिए, 3 डी कार्बन नैनोट्यूब संरचना के शीर्ष पर मुद्रित एनोड और कैथोड में इंजीनियर। यह संरचना इंजीनियर को प्रत्येक एनोड को लोड करने के लिए लैक्टिक एसिड और सिल्वर ऑक्साइड के साथ कैथोड बिंदु पर अधिक एंजाइमों का उपयोग करने की अनुमति देती है। इसके अलावा, ट्यूब इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करना आसान बनाता है, जो जैव ईंधन कोशिकाओं के प्रदर्शन में बहुत सुधार करता है। आवेदन के लिए बायोफ्यूल सेल को मर्सियर स्टडी ग्रुप द्वारा निर्मित एक कस्टम सर्किट बोर्ड से जोड़ा जा सकता है। बोर्ड एक डीसी / डीसी कनवर्टर है जो ईंधन सेल द्वारा उत्पन्न शक्ति को समाप्त करता है और उपयोगकर्ता के पसीने का उत्पादन करता है और इसे निरंतर बिजली के निरंतर वोल्टेज में परिवर्तित करता है। शोधकर्ताओं ने जैव ईंधन पैनल के साथ संयुक्त चार परियोजनाओं से लैस थे और उन्हें एक निश्चित बाइक पर चलने की अनुमति दी, और विषय लगभग चार मिनट के लिए नीले एलईडी को शक्ति देने में सक्षम थे। अगला कदम, भविष्य के काम को दो तरीकों से करने की आवश्यकता है। सबसे पहले, कैथोड पर उपयोग किया जाने वाला सिल्वर ऑक्साइड एक प्रकाश-संवेदनशील सामग्री है जो समय के साथ क्षीण हो जाती है। लंबे समय में, शोधकर्ताओं को और अधिक स्थिर सामग्री खोजने की आवश्यकता है। इसके अलावा, एक व्यक्ति के पसीने में लैक्टिक एसिड एकाग्रता समय के साथ पतला होता है। इसीलिए बाइक चलाते समय प्रोजेक्ट केवल चार मिनट के लिए एलईडी को रोशनी दे सकता है। टीम ऊर्जा को संग्रहीत करने का एक तरीका तलाश रही है जब लैक्टिक एसिड की एकाग्रता काफी अधिक है और फिर इसे जारी करें।
स्रोत: मेयौ कार्बाइड