血液電池

バッテリーは実質的に不可欠なデバイスですが、多くの問題があります。時間の経過とともに、電荷を保持するのに問題が発生する可能性があります。完全に機能しなくなるものもあります。他の人は過熱したり、漏れたり、爆発したりします。それらはまた堅く、時々かさばる。では、標準のAAやリチウムイオンの代わりに、血液や汗で動くことができる、柔軟で信じられないほど薄いバッテリーはどうでしょうか。改善のようですよね？

レンセラー工科大学の科学者グループは、体液に自然に含まれる電解質を使用した、まさにそのようなバッテリーを作成したと主張しています。国立科学アカデミーの議事録の2007年8月13日号に詳述されている研究の結果は、体液または他のものから流れ出る「バイオ電池」の新しい作物の一部としていくらかの興奮を生み出しています。有機化合物。 （RPIチームは、彼らが涙や尿でさえ走ることができると主張しています。）

バッテリーは紙のように薄いだけではありません。それは本質的に紙です。バッテリーの少なくとも90％はセルロースでできており、従来の紙やその他の紙製品を構成しています[出典：RPI ]。整列したカーボンナノチューブが残りの10％を占め、紙に導電性を与え、さらに黒くします。ナノチューブは紙の生地そのものに刻印され、いわゆるナノコンポジット紙を作成します。論文の著者の1人は、バッテリーは「紙と同じように見え、感じ、重さがある」と述べています[出典：RPI ]。

ナノテクノロジーを使用することで、バッテリーのサイズが小さく、柔軟性があり、電解質源を補充することで、つまり、食べている限り、医療用途に最適です。人体から離れた場所でバッテリーを使用する場合、科学者は紙をイオン液体（液体の塩）に浸し、電解質を提供します。

バッテリーの紙のような構造は、バッテリーに大きな柔軟性を与えます。 RPIの研究チームは、将来、バッテリーを長いシートに印刷し、それを小さなカスタム形状のバッテリーにカットできると考えています。ナノコンポジット紙には、穴を開けたり、異常な形状にカットして機能し続けることができます。ペースメーカー、人工心臓、高度な補綴物などの医療用インプラントに電力を供給するために、いくつかのシートをひとまとめにすることができます。バッテリーは、不快感を引き起こすことなく、皮膚の下に簡単に収まります。

使用されるイオン液体は水のように凍結または蒸発しないため、バッテリーは華氏-100度から華氏300度までの幅広い温度で使用できます。その耐熱性と軽量性は、自動車や飛行機のメーカーが、どちらも軽量で耐久性のある材料を必要としていることを意味します。

バッテリーの背後にいる研究者たちは、彼らのデバイスは「高エネルギーバッテリーと高電力スーパーキャパシターの両方として」機能できるため、ユニークであると主張しています[出典：RPI ]。スーパーキャパシターは、エネルギーの大規模で迅速なバーストを可能にし、テクノロジーのすでに幅広いアプリケーションを拡張する可能性があります。

化学物質が少なく、セルロース含有量が高いことから環境にやさしいとされるバッテリーは、2007年の夏に発表されましたが、長いシートで生産ラインから流出する準備が整うまでには何年もかかるかもしれません。RPIの研究チームは、その間、バッテリーの効率を高め、生産に最適な方法を見つけようとしていると述べています。

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バイオ電池に取り組んでいるのは、レンセラー工科大学の研究者だけではありません。他の多くの企業、大学、研究財団は、有機化合物、特に人体液から電力を供給できる実行可能なバッテリーの製造を競っています。研究者は、砂糖と人間の血糖値は自然に発生し、簡単にアクセスでき、有害な排出物を生成しないため、潜在的に価値のある電源であると考えています。

2003年、パナソニックのナノテクノロジー研究所の日本人研究者は、血糖値から電力を抽出することに取り組んでいると発表しました。当時、彼らは酵素（触媒特性のためにバイオ電池の頻繁な成分）を使用して、グルコースから電子を回収していました。 2年後、東北大学の別の日本の研究チームが、小型の「生物燃料電池」の作成に成功したと発表しました。それらの細胞は、糖尿病患者の血糖値を測定するためのインプラントなどの小さな医療機器に電力を供給するために使用できます。このような技術の将来のバージョンは、RPIのナノコンポジット紙のように、人工心臓の中や周囲を流れる血液で人工心臓に電力を供給するために使用される可能性があります。

2005年8月、シンガポールの科学者たちは、人間の尿を燃料として使用するバッテリーを開発しました。不快感を与える可能性のある電源にもかかわらず、バッテリーにはさまざまな用途があります。研究者たちは、彼らのデバイスはクレジットカードのサイズであり、安価で使い捨ての病気検査キットの基礎を形成できると述べた。 （尿はすでに薬物やいくつかの病気の検出に使用されています。）このデバイスを特に有用なものにしているのは、バッテリーとテストデバイスを1つの使い捨てチップに統合したことです。癌や肝炎などの病気のための使い捨ての家庭用検査キットを想像してみてください。プロジェクトに関与した研究者の1人は、バッテリーを他の電子機器に短時間充電するように適合させることもできると述べました。道に迷ったハイカーは、1つを使って短い緊急電話のための携帯電話。

エレクトロニクス大手のソニーは2007年8月、砂糖からエネルギーを引き出すバッテリーも開発したと発表した。あるデモンストレーションでは、小さなバッテリーがブドウ糖溶液からエネルギーを抽出することが示されました。別のデモンストレーションでは、バッテリーがスポーツドリンクを飲みながら電力を供給しました。

尿を動力源とする電池やスポーツドリンクを飲む電池が十分に奇妙でなかった場合、韓国の研究チームは2007年9月にすべてのバイオデバイスの中で最も奇妙なものの1つを製造した可能性があります。これらの科学者は本物の生活から作られた「カニのようなマイクロロボット」を製造しました組織。彼らは、新生児のラットの心臓から組織を抽出し、それを小さな「E」字型の骨格上で成長させることによって、小さなロボットを作りました。その後、これらの心臓細胞は10日以上「脈動」し、ロボットが最大50メートル移動できるようにします[出典：Primidi.com ]。適切に改良すれば、これらのマイクロロボットを使用して動脈の閉塞を取り除くことができます。

バイオ電池の分野では多くの刺激的な発表がなされてきましたが、ニッケルカドミウム、リチウムイオン、または他のいくつかの種類の従来の電池に取って代わるのはしばらく時間がかかるかもしれません。それでも、ここで説明する小型で柔軟性があり、長持ちし、環境に優しい電池技術は、特に医学の分野で、研究者がバイオ電池で見る大きな可能性を示しています。そのことを念頭に置いて、科学者たちはバイオ電池と燃料電池技術のあらゆる可能な選択肢を模索しているようです。ある研究チームは、ジンとウォッカを使い果たした燃料電池を考案しました。

多くの種類の電池のいくつかを含む、バイオ電池およびその他の関連トピックの詳細については、次のページのリンクを確認してください。

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