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用于自供电医疗设备的可皮肤安装细菌供电电池系统 Maedeh Mohammadifar 1、Mehdi Tahernia 1、JihyunYang 2、Ahyeon Koh 2 和 Seokheun Choi 1* 1 美国纽约州立大学宾汉姆顿分校电气与计算机工程系 2 美国纽约州立大学宾汉姆顿分校生物医学工程系 摘要 由于技术不成熟，从人体汗液中获取生化能量可以说是最不发达的。尽管如此，人们对从汗液中获取能量的兴趣日益浓厚，因为它是最适合用于接触皮肤的可穿戴设备的能源。尽管汗液发电具有巨大的潜力和前景，但该技术仅限于不稳定且效率低下的酶催化，这需要根本性的突破才能实现自给自足、长寿命的发电。在这里，我们首次展示了利用人体皮肤细菌表皮葡萄球菌的代谢从人体汗液中产生创新、实用且持久电能的能力。我们的汗液供电电池基于微生物燃料电池（MFC），利用汗液细菌作为生物催化剂，通过细菌代谢将汗液的化学能转化为电能。将 DC/DC 升压电路连接到堆叠的设备，以将工作电压（~500 mV）增加到最大输出 >3 V，从而为温度计供电。 关键词 基于汗液的发电；皮肤微生物；表皮葡萄球菌；电微生物学；微生物燃料电池 引言 可穿戴电子产品最近已成为一种新型电子产品平台，在健康诊断、治疗和监测中发挥着越来越重要的作用 [1-3]。然而，目前的可穿戴技术依赖于电池或其他储能设备来运行，由于体积庞大且能量预算有限，因此在实现紧凑且长寿命的先进功能方面面临挑战 [4-6]。此外，频繁充电或更换电源设备阻碍了可穿戴设备的实际和可持续使用 [7]。电源自主性是下一代可穿戴设备的关键要求，因此它们可以连续、独立和自我维持地工作。因此，下一代智能、独立、始终开启的可穿戴系统迫切需要一种现实且可访问的电源。在可能的技术中，基于汗液的能量收集因其高效、非侵入性的能量收集途径而为可穿戴、可贴合皮肤的应用提供了最合适的发电技术。汗液能量收集可以使用酶或微生物从佩戴者的体液中获取生化能量。基于酶的方法催化汗液中代谢物的氧化和氧气的还原，从而将能量转化为电能 [8-
一种可安装在皮肤上的细菌供电电池系统，用于自我……
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