2026-04-11 17:11:37
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研究人員陸續開發出各種發光布料、熱電能量采集織物以及鋅-銀氧化物可充電電池織物,最近又進一步將微生物燃料電池織物添加到這一連串的實驗室技術中,可望用於未來的穿戴式裝置。
美國紐約州立大學——賓漢頓大學(BinghamtonUniversity)的研究人員SumiaoPang、YangGao與SeokheunChoi在《先進能源材料》(AdvancedEnergyMaterials)期刊發表研究報告,描述一種燃料電池織物的組成結構,將細菌單體整合成單層、軟性的可拉伸基板。這種微生物燃料電池(MFC)使用綠膿杆菌(銅綠假單胞菌;pseudomonasaeruginosa)作為酶催化劑,將無薄膜燃料電池的輸出提高到每平方公分6.4微瓦(mW)。該材料的電流密度為52微安培/平方公分(mA/cm2),據稱可提供較其他實驗織物更高的產出,並可媲美Choi先前研究的紙基微生物燃料電池產出。
genjuyanjiurenyuanbiaoshi,gaishiyanshejicaiyongwubomodedanshijiegou,jianhualecailiaodezhizao,yijitigaoleweishengwuranliaodianchidexingneng。weileceshicailiaodewendingdu,yanjiurenyuanmentouguofanfulashenheniuqucaozuo,bingbiaoshiweiguanchadaorenhedexingnengtuihuaqingxing。
研究人員們將具有導電和親水性的陽極嵌入織物中的3D微型腔室中,透過液體環境使得細菌發電性能最大化。研究人員表示,用於陰極的固態氧化銀/銀材料產生了快速的催化反應。
研究人員使用印刷製程,同時形成了35個ge獨du立li的de微wei型xing腔qiang室shi,表biao示shi這zhe種zhong方fang法fa能neng夠gou輕qing鬆song地di擴kuo展zhan,以yi實shi現xian大da規gui模mo生sheng產chan織zhi物wu微wei生sheng物wu燃ran料liao電dian池chi。最zui後hou的de成cheng果guo是shi可ke伸shen縮suo且qie可ke扭niu轉zhuan的de電dian源yuan,從cong而er用yong於yu為wei穿chuan戴dai式shi電dian子zi裝zhuang置zhi供gong電dian。此ci外wai,根gen據ju研yan究jiu人ren員yuan表biao示shi,還hai可ke以yi將jiang這zhe一yi組zu裝zhuang配pei置zhi為wei采cai集ji佩pei戴dai者zhe的de汗han水shui,使shi其qi在zai佩pei戴dai時shi供gong電dian,提ti供gong連lian續xu的de長chang期qi操cao作zuo。它ta也ye可ke以yi作zuo為wei諸zhu如ru拋pao棄qi式shi醫yi療liao診zhen斷duan貼tie片pian等deng產chan品pin的de一yi次ci性xing電dian源yuan。
美國國家科學基金會(NSF)、賓漢頓大學研究基金會和賓漢頓大學分析和診斷實驗室小額資助計劃為該研究計劃提供了資金。研究人員發表的「軟性可伸縮的生物電池:在織物單層中整合無薄膜微生物燃料電池」一文中提供了更多細節。