一款可用于微型化系统供电太阳能驱动全集成微流体装置
像微传感器之类的一些微型化装置通常需要小型化的电源供电或者是自我供电,可是,外部电池往往会很笨重,而且难以整合。于是科学家们会寻求一种新的合适的系统来解决这个难题,而微流体系统则能满足这种需求。
来自日本东京大学的Takehiko Kitamori和Yuriy Pihosh,以及他们的同事开发了一款全集成微流体装置, 这款微流体装置能够完全自主地工作,并提供足够的氢能来为微传感器的日常数据传输供电。
据了解,这种微流体发电机基于太阳能,并且可以在室温和常压下持续向其它微型装置供电。科学家们将他们的微流体电力装置描述为一个设置在玻璃平台上,拥有两个微流体模块的模块化系统,光催化微型燃料发电机和微型燃料电池通过一组微通道和纳米通道相连接。氧气和氢气这两种气体都是通过水分解生成的,然后通过微通道分别传送到微型燃料电池,在这里,其中的氧气、电子和质子通过电化学反应结合成水分子,从而提供电能。当水循环返回到第一个模块时,这款微型电源便可以实现自我维持,并且整个过程只依赖于太阳能。
据介绍,科学家们测试了该微流体装置,发现它能够每天很稳定地产生氢气,实现相当于35毫焦耳的储能,足以为微传感器提供24小时供电,并传输时间数据。但是,科学家们还必须整合一组用于储气的微型储罐,以避免气体超压。
这款微流体装置的建议应用包括自动微传感器和芯片实验室技术,后者可以缩小整个实验流程,从而节省宝贵的材料和能源成本。
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