超薄燃料电池利用人体自身糖分发电

葡萄糖是人们从食物中吸收的糖分，是为人体每个细胞提供动力的燃料那么葡萄糖也能驱动医疗植入物吗麻省理工学院和慕尼黑工业大学的工程师给出了肯定的答案他们设计了一种新型葡萄糖燃料电池，可以直接将葡萄糖转化为电能该装置的厚度仅为400纳米，约为人类头发直径的1/100含糖电源每平方厘米产生约43微瓦的电力，实现了迄今为止葡萄糖燃料电池的最高功率密度

最近发表在《高级材料》上的一篇论文指出，这种新型电池可以承受高达600℃的温度如果嵌入到医疗植入物中，燃料电池可以在植入设备所需的高温灭菌过程中保持稳定电池的核心由陶瓷制成，即使在高温和微尺度下也能保持其电化学特性研究人员设想，新设计可以制成超薄薄膜或涂层，包裹在植入物周围，利用人体丰富的葡萄糖为电子设备被动供电

在新的研究中，研究人员设计了一种葡萄糖燃料电池，其电解质由二氧化铈制成氧化铈是一种具有高离子电导率和高机械强度的陶瓷材料，因此被广泛用作氢燃料电池的电解质，并被证明具有生物相容性

研究小组将电解质夹在由铂制成的阳极和阴极之间，铂是一种稳定的材料，容易与葡萄糖发生反应他们在一个芯片上制造了150个单独的葡萄糖燃料电池，每个大约400纳米薄，300微米宽该团队模仿了硅片上的细胞图案，实验表明该细胞可以与常见的半导体材料配对然后，他们在定制的测试站中测量葡萄糖溶液流过每个晶片所产生的电流

研究小组发现，许多电池产生的峰值电压约为80mV鉴于每个电池的小尺寸，该输出是任何现有葡萄糖燃料电池设计中最高的功率密度

这是首次将电子陶瓷材料中的质子传导用于将葡萄糖转化为能量，这定义了一种新型的电化学，研究人员说它将氢燃料电池的材料扩展到一种新的令人兴奋的葡萄糖转化模式新电池使用的陶瓷无毒廉价，对植入前的体内条件和灭菌条件呈惰性，从而为植入传感器和其他微电源开辟了新的途径