생체 유체에서 직접 전력 생성을 위해 설계된 효소 연료 전지

효소 연료 전지는 동물, 과일 등과 같은 생물체에서 생화학적 에너지원으로 직접 사용할 수 있는 잠재력으로 많은 주목을 받았습니다. 그러나 일반적으로 자연 유기체는 피부를 가지고 있으며, 유기체 내의 산소 농도는 설탕과 같은 바이오 연료의 농도보다 낮습니다. 여기, 우리는 유기체의 피부를 통해 바이오 연료에 접근하기 위한 바늘 바이오 애노드와 공기 중의 풍부한 산소를 활용하기 위한 가스 확산 바이오 캐소드로 구성된 새로운 미니어처 조립체를 제작했습니다. 바이오 캐소드의 수소 친화성을 최적화하여 성능이 네 배 향상되었습니다. 과당 산화를 위한 네 개의 바늘 애노드가 장착된 장치는 생 포도에 삽입되어 0.34 V에서 최대 26.5 μW (115 μW cm−2)의 전력을 생성했습니다. 이 셀을 갖춘 발광 다이오드(LED)는 포도의 설탕 농도를 나타내는 자가 전원 지표로 사용되었습니다. 혈당에서 전력 생성을 조사하기 위해 바늘 애노드를 혈관에 삽입했습니다. 바늘 애노드 끝을 생물 부착 방지제로 사전 코팅하는 것이 출력 전력을 안정화하는 데 효과적이었습니다.