Моча-Powered Батарейки для MEMS
Пока ученые расы производить все меньше и более эффективные диагностические биочипов, которые могут быть массового производства дешевле, они не увенчались успехом в поиске источника питания, который, как малые и дешевой в изготовлении, как обнаружение самой технологии. Сейчас ученые Института биоинженерии и нанотехнологий (IBN, Сингапур <a target="_blank" href="http://www.ibn.astar.edu.sg" rel="nofollow"> www.ibn.astar . edu.sg </ A>), разработали, что может быть идеальным источником питания для bioMEMS устройств, используемых для проверки мочи, такие, как глюкоза тест используется диабетиков - компактный, экономичный, мочи активированного бумаги аккумулятор, который генерирует достаточно электроэнергии, чтобы запустить биочипов устройства.
Устройство состоит из катода зажатой между анодной (окисление) верхнего слоя и электронного сбора (уменьшение) в нижнем слое (см. рис ниже). Процесс изготовления начинается с 0,15-мм прозрачные пленки, покрытой клеем, после чего 0,2-мм слой Cu осаждается. 0,2-мм Аль слой также хранение на пленку, чтобы обеспечить электрическое соединение. Далее, 0,2-мм хлорида меди (CuCl)-легированных фильтровальной бумаги - катод положил на слое Cu (этот фильтр бумаги пропитанную 3-г CuCl/100 мл суспензии и сушат до использования), а затем путем осаждения Mg полосы. В верхней части весь стек регулируется отдельным клеевую пленку и ламинированные, пропустив его через ролики отопления при температуре 120 ° C, уступая продукта, что меры, 60 мм х 30 мм х 1 мм толщиной. Ультразвуковое оборудование может также использоваться для ламинирования аккумулятор, отмечает Ги Bang Ли, IBN главного исследователя. Разрезы обрезаются, чтобы разрешить применение мочи и удаления воздуха.
Когда капли мочи добавил к батарее, моча впитывается в бумагу между Mg и Cu слоев. На катоде, распределенных CuCl принимает электронов, генерируемых с анода Mg для производства электроэнергии, в соответствии с общей реакции: Mg 2CuCl [стрелка вправо] Cl Mg ^ 2 ^ к югу 2Си. "Использование 0,2 мл мочи, батарея генерирует напряжение около 1,5 V, с соответствующей максимальной мощности от 1,5 мВт. Этот блок длится более 90 минут (достаточно для одноразовых систем биочипов) и может быть восстановлено путем добавления еще одной капли мочи , "объясняет Ли. "Геометрия и материалы могут быть модифицированы, чтобы обеспечить требуемое напряжение и сила".
Текущий глюкометров использования обычных батарей или внешних источников энергии и стоить около $ 50 или больше. "Наша батарея легко изготовить и использует недорогие сырья, что приводит к снижению издержек производства для системы, в которую она интегрирована", говорит Ли. Изобретателей подали патент на эту технологию и в настоящее время разрабатывают комплексные системы здравоохранения биочипов для диагностического применения.
