<\/p>\n
gkeiten betrieben wird.<\/strong><\/p>\n\n<\/iframe><\/div>\n<\/div>\n<p>Es ist nicht zu leugnen, dass die Miniaturisierung elektronischer Ger\u00e4te in den letzten Jahrzehnten gro\u00dfe Fortschritte gemacht hat. Nach Smartphones im Taschenformat, die alte Desktop-Computer besch\u00e4men k\u00f6nnten, und einer Vielzahl von Optionen f\u00fcr die drahtlose Konnektivit\u00e4t gibt es heute einen bestimmten Ger\u00e4tetyp, dessen Entwicklung stetig voranschreitet: tragbare Biosensoren. Diese winzigen Ger\u00e4te sollen im Allgemeinen direkt auf der Haut getragen werden, um bestimmte Biosignale zu messen und durch drahtloses Senden von Messungen an Smartphones oder Computer den Gesundheitszustand des Benutzers zu verfolgen.<\/p>\n<p>Obwohl Materialwissenschaftler viele Arten von flexiblen Schaltkreisen und Elektroden f\u00fcr tragbare Ger\u00e4te entwickelt haben, war es schwierig, eine geeignete Stromquelle f\u00fcr tragbare Biosensoren zu finden. Herk\u00f6mmliche Knopfbatterien, wie sie in Armbanduhren und Taschenrechnern verwendet werden, sind zu dick und sperrig, w\u00e4hrend d\u00fcnnere Batterien Kapazit\u00e4ts- und sogar Sicherheitsprobleme verursachen w\u00fcrden. Aber was w\u00e4re, wenn wir selbst die Stromquellen f\u00fcr tragbare Ger\u00e4te w\u00e4ren?<\/p>\n<div class=\"google-auto-placed ap_container\"><ins class=\"adsbygoogle adsbygoogle-noablate\" data-ad-format=\"auto\" data-ad-client=\"ca-pub-8071954460122741\" data-adsbygoogle-status=\"done\"><ins id=\"aswift_2_expand\" tabindex=\"0\" title=\"Advertisement\"><ins id=\"aswift_2_anchor\"><iframe loading=\"lazy\" id=\"aswift_2\" src=\"https:\/\/googleads.g.doubleclick.net\/pagead\/ads?client=ca-pub-8071954460122741&output=html&h=280&adk=625946579&adf=755431867&pi=t.aa~a.1590828721~i.15~rp.4&w=734&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1620185411&num_ads=1&rafmt=1&armr=3&sem=mc&pwprc=2836425800&psa=1&ad_type=text_image&format=734x280&url=https%3A%2F%2Fichi.pro%2Fde%2Fkeine-batterien-kein-schweiss-tragbare-biokraftstoffzellen-produzieren-jetzt-strom-aus-laktat-103936061904892&flash=0&fwr=0&pra=3&rh=184&rw=734&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&fa=27&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMCIsIng4NiIsIiIsIjkwLjAuODE4LjUxIixbXV0.&dt=1620185411671&bpp=4&bdt=1244&idt=-M&shv=r20210429&cbv=%2Fr20190131&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D78d80f8985dd64c6-2239f822cdc70087%3AT%3D1620185355%3ART%3D1620185355%3AS%3DALNI_MZbo5KzhG3wH0GL4wvqxCGZd7hS_g&prev_fmts=0x0%2C734x280&nras=2&correlator=3797355070269&frm=20&pv=1&ga_vid=1438765685.1620185356&ga_sid=1620185411&ga_hid=1291466332&ga_fc=0&u_tz=480&u_his=10&u_java=0&u_h=768&u_w=1366&u_ah=728&u_aw=1366&u_cd=24&u_nplug=3&u_nmime=4&adx=35&ady=1259&biw=1349&bih=625&scr_x=0&scr_y=0&oid=3&pvsid=3707021601855409&pem=160&wsm=1&ref=https%3A%2F%2Fwww.google.com.tw%2F&eae=0&fc=1408&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1366%2C0%2C1366%2C728%2C1366%2C625&vis=1&rsz=%7C%7Cs%7C&abl=NS&fu=128&bc=31&ifi=3&uci=a!3&btvi=1&fsb=1&xpc=y2VoyhrF5p&p=https%3A\/\/ichi.pro&dtd=42\" name=\"aswift_2\" width=\"734\" height=\"280\" frameborder=\"0\" marginwidth=\"0\" marginheight=\"0\" scrolling=\"no\" sandbox=\"allow-forms allow-popups allow-popups-to-escape-sandbox allow-same-origin allow-scripts allow-top-navigation-by-user-activation\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-google-container-id=\"a!3\" data-google-query-id=\"CPXclv_MsfACFVJ-vQodwQ0DJg\" data-load-complete=\"true\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/ins><\/ins><\/ins><\/div>\n<p>Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Associate Professor Isao Shitanda von der Tokyo University of Science, Japan, erforscht effiziente M\u00f6glichkeiten, Schwei\u00df als einzige Energiequelle f\u00fcr tragbare Elektronik zu nutzen. In ihrer j\u00fcngsten Studie,\u00a0<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/abs\/pii\/S0378775321000811\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">die im\u00a0<em>Journal of Power Sources ver\u00f6ffentlicht wurde<\/em><\/a>\u00a0, pr\u00e4sentieren sie ein neuartiges Design f\u00fcr ein Biokraftstoffzellen-Array, das eine Chemikalie in Schwei\u00df und Laktat verwendet, um genug Strom zu erzeugen, um einen Biosensor und drahtlose Kommunikationsger\u00e4te f\u00fcr kurze Zeit anzutreiben. Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit Dr. Seiya Tsujimura von der Universit\u00e4t Tsukuba, Dr. Tsutomu Mikawa von RIKEN und Dr. Hiroyuki Matsui von der Yamagata Universit\u00e4t in Japan durchgef\u00fchrt.<\/p>\n<p>Ihr neues Biokraftstoffzellen-Array sieht aus wie ein Papierverband, der beispielsweise am Arm oder am Unterarm getragen werden kann. Es besteht im Wesentlichen aus einem wasserabweisenden Papiersubstrat, auf dem mehrere Biokraftstoffzellen in Reihe und parallel angeordnet sind; Die Anzahl der Zellen h\u00e4ngt von der Ausgangsspannung und der erforderlichen Leistung ab. In jeder Zelle erzeugen elektrochemische Reaktionen zwischen Lactat und einem in den Elektroden vorhandenen Enzym einen elektrischen Strom, der zu einem allgemeinen Stromkollektor flie\u00dft, der aus einer leitenden Kohlenstoffpaste hergestellt ist.<\/p>\n<p>Dies ist nicht die erste Biokraftstoffzelle auf Laktatbasis, aber einige wesentliche Unterschiede heben dieses neuartige Design von bestehenden Biokraftstoffzellen auf Laktatbasis ab. Eine davon ist die Tatsache, dass die gesamte Vorrichtung durch Siebdruck hergestellt werden kann, eine Technik, die im Allgemeinen f\u00fcr eine kosteng\u00fcnstige Massenproduktion geeignet ist. Dies war durch die sorgf\u00e4ltige Auswahl der Materialien und ein ausgekl\u00fcgeltes Layout m\u00f6glich. W\u00e4hrend beispielsweise \u00e4hnliche fr\u00fchere Zellen Silberdr\u00e4hte als leitende Pfade verwendeten, verwenden die vorliegenden Biokraftstoffzellen por\u00f6se Kohlenstofftinte. Ein weiterer Vorteil ist die Art und Weise, wie Laktat an die Zellen abgegeben wird. Papierschichten werden verwendet, um Schwei\u00df zu sammeln und gleichzeitig durch den Kapillareffekt zu allen Zellen zu transportieren – der gleiche Effekt, durch den Wasser schnell durch eine Serviette flie\u00dft, wenn es mit einer Wasserpf\u00fctze in Kontakt kommt.<\/p>\n<div class=\"google-auto-placed ap_container\"><ins class=\"adsbygoogle adsbygoogle-noablate\" data-ad-format=\"auto\" data-ad-client=\"ca-pub-8071954460122741\" data-adsbygoogle-status=\"done\"><ins id=\"aswift_3_expand\" tabindex=\"0\" title=\"Advertisement\"><ins id=\"aswift_3_anchor\"><iframe loading=\"lazy\" id=\"aswift_3\" src=\"https:\/\/googleads.g.doubleclick.net\/pagead\/ads?client=ca-pub-8071954460122741&output=html&h=280&adk=625946579&adf=3348688924&pi=t.aa~a.1590828721~i.21~rp.4&w=734&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1620185411&num_ads=1&rafmt=1&armr=3&sem=mc&pwprc=2836425800&psa=1&ad_type=text_image&format=734x280&url=https%3A%2F%2Fichi.pro%2Fde%2Fkeine-batterien-kein-schweiss-tragbare-biokraftstoffzellen-produzieren-jetzt-strom-aus-laktat-103936061904892&flash=0&fwr=0&pra=3&rh=184&rw=734&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&fa=27&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMCIsIng4NiIsIiIsIjkwLjAuODE4LjUxIixbXV0.&dt=1620185411671&bpp=3&bdt=1244&idt=3&shv=r20210429&cbv=%2Fr20190131&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D78d80f8985dd64c6-2239f822cdc70087%3AT%3D1620185355%3ART%3D1620185355%3AS%3DALNI_MZbo5KzhG3wH0GL4wvqxCGZd7hS_g&prev_fmts=0x0%2C734x280%2C734x280&nras=3&correlator=3797355070269&frm=20&pv=1&ga_vid=1438765685.1620185356&ga_sid=1620185411&ga_hid=1291466332&ga_fc=0&u_tz=480&u_his=10&u_java=0&u_h=768&u_w=1366&u_ah=728&u_aw=1366&u_cd=24&u_nplug=3&u_nmime=4&adx=35&ady=2009&biw=1349&bih=625&scr_x=0&scr_y=0&oid=3&pvsid=3707021601855409&pem=160&wsm=1&ref=https%3A%2F%2Fwww.google.com.tw%2F&eae=0&fc=1408&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1366%2C0%2C1366%2C728%2C1366%2C625&vis=1&rsz=%7C%7Cs%7C&abl=NS&fu=128&bc=31&ifi=4&uci=a!4&btvi=2&fsb=1&xpc=RvuOsAzEeb&p=https%3A\/\/ichi.pro&dtd=56\" name=\"aswift_3\" width=\"734\" height=\"280\" frameborder=\"0\" marginwidth=\"0\" marginheight=\"0\" scrolling=\"no\" sandbox=\"allow-forms allow-popups allow-popups-to-escape-sandbox allow-same-origin allow-scripts allow-top-navigation-by-user-activation\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-google-container-id=\"a!4\" data-load-complete=\"true\" data-google-query-id=\"CKz8mv_MsfACFVOFvQodoKoGfA\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/ins><\/ins><\/ins><\/div>\n<p>Diese Vorteile machen die Biokraftstoffzellen-Arrays zu einer beispiellosen F\u00e4higkeit, elektronische Schaltkreise mit Strom zu versorgen, wie Dr. Shitanda bemerkt: \u201e\u00a0<em>In unseren Experimenten konnten unsere papierbasierten Biokraftstoffzellen eine Spannung von 3,66 V und eine Ausgangsleistung von 4,3 mW erzeugen. Nach unserem besten Wissen ist diese Leistung erheblich h\u00f6her als die von zuvor berichteten Laktat-Biokraftstoffzellen.\u00a0<\/em>\u201eUm ihre Anwendbarkeit f\u00fcr tragbare Biosensoren und allgemeine elektronische Ger\u00e4te zu demonstrieren, stellte das Team einen selbstgesteuerten Laktat-Biosensor her, der sich nicht nur mit Laktat selbst versorgen und die Laktatkonzentration im Schwei\u00df messen, sondern auch die gemessenen Werte in Echtzeit an a kommunizieren kann Smartphone \u00fcber ein Bluetooth-Ger\u00e4t mit geringem Stromverbrauch.<\/p>\n<p>Wie in einer\u00a0<a href=\"https:\/\/www.tus.ac.jp\/en\/mediarelations\/archive\/20210212_1410.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">fr\u00fcheren Studie unter der Leitung von Dr. Shitanda erl\u00e4utert<\/a>\u00a0, ist Laktat ein wichtiger Biomarker, der die Intensit\u00e4t k\u00f6rperlicher Bewegung in Echtzeit widerspiegelt, die f\u00fcr das Training von Sportlern und Rehabilitationspatienten relevant ist. Die vorgeschlagenen Biokraftstoffzellen-Arrays k\u00f6nnen jedoch nicht nur tragbare Laktat-Biosensoren, sondern auch andere Arten tragbarer Elektronik mit Strom versorgen. \u201e\u00a0<em>Wir haben es geschafft, mit einem Tropfen k\u00fcnstlichen Schwei\u00dfes und unseren Biokraftstoffzellen 1,5 Stunden lang einen handels\u00fcblichen Aktivit\u00e4tsmesser zu fahren<\/em>\u00a0\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Shitanda. \u201e\u00a0<em>Wir erwarten, dass sie alle Arten von Ger\u00e4ten wie Smartwatches und andere g\u00e4ngige tragbare Ger\u00e4te.\u00a0<\/em>\u201d<\/p>\n<div class=\"google-auto-placed ap_container\"><ins class=\"adsbygoogle adsbygoogle-noablate\" data-ad-format=\"auto\" data-ad-client=\"ca-pub-8071954460122741\" data-adsbygoogle-status=\"done\"><ins id=\"aswift_4_expand\" tabindex=\"0\" title=\"Advertisement\"><ins id=\"aswift_4_anchor\"><iframe loading=\"lazy\" id=\"aswift_4\" src=\"https:\/\/googleads.g.doubleclick.net\/pagead\/ads?client=ca-pub-8071954460122741&output=html&h=280&adk=625946579&adf=22756857&pi=t.aa~a.1590828721~i.25~rp.4&w=734&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1620185412&num_ads=1&rafmt=1&armr=3&sem=mc&pwprc=2836425800&psa=1&ad_type=text_image&format=734x280&url=https%3A%2F%2Fichi.pro%2Fde%2Fkeine-batterien-kein-schweiss-tragbare-biokraftstoffzellen-produzieren-jetzt-strom-aus-laktat-103936061904892&flash=0&fwr=0&pra=3&rh=184&rw=734&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&fa=27&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMCIsIng4NiIsIiIsIjkwLjAuODE4LjUxIixbXV0.&dt=1620185411682&bpp=5&bdt=1255&idt=5&shv=r20210429&cbv=%2Fr20190131&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D78d80f8985dd64c6-2239f822cdc70087%3AT%3D1620185355%3ART%3D1620185355%3AS%3DALNI_MZbo5KzhG3wH0GL4wvqxCGZd7hS_g&prev_fmts=0x0%2C734x280%2C734x280%2C734x280&nras=4&correlator=3797355070269&frm=20&pv=1&ga_vid=1438765685.1620185356&ga_sid=1620185411&ga_hid=1291466332&ga_fc=0&u_tz=480&u_his=10&u_java=0&u_h=768&u_w=1366&u_ah=728&u_aw=1366&u_cd=24&u_nplug=3&u_nmime=4&adx=35&ady=2049&biw=1349&bih=625&scr_x=0&scr_y=0&oid=3&pvsid=3707021601855409&pem=160&wsm=1&ref=https%3A%2F%2Fwww.google.com.tw%2F&eae=0&fc=1408&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1366%2C0%2C1366%2C728%2C1366%2C625&vis=1&rsz=%7C%7Cs%7C&abl=NS&fu=128&bc=31&ifi=5&uci=a!5&btvi=3&fsb=1&xpc=trtuNjjm5R&p=https%3A\/\/ichi.pro&dtd=621\" name=\"aswift_4\" width=\"734\" height=\"280\" frameborder=\"0\" marginwidth=\"0\" marginheight=\"0\" scrolling=\"no\" sandbox=\"allow-forms allow-popups allow-popups-to-escape-sandbox allow-same-origin allow-scripts allow-top-navigation-by-user-activation\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-google-container-id=\"a!5\" data-google-query-id=\"CKKAu__MsfACFY2C6QUdracKKA\" data-load-complete=\"true\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/ins><\/ins><\/ins><\/div>\n<p>Mit den weiteren Entwicklungen bei tragbaren Biokraftstoffzellen wird die Stromversorgung von tragbaren Elektronikger\u00e4ten und Biosensoren hoffentlich kein Problem sein!<\/p>\n<p><strong>Referenz<\/strong><\/p>\n<p>Titel der Originalarbeiten: Laktat-Biokraftstoffzellen-Array auf Papierbasis mit hoher Leistung<\/p>\n<p>Zeitschrift:\u00a0<em>Journal of Power Sources<\/em><\/p>\n<p>DOI: 10.1016 \/ j.jpowsour.2021.229533<\/p>\n<p><strong>\u00dcber die Tokyo University of Science<\/strong><\/p>\n<p>Die Tokyo University of Science (TUS) ist eine bekannte und angesehene Universit\u00e4t und die gr\u00f6\u00dfte wissenschaftlich spezialisierte private Forschungsuniversit\u00e4t in Japan mit vier Standorten im Zentrum von Tokio und seinen Vororten sowie in Hokkaido. Die Universit\u00e4t wurde 1881 gegr\u00fcndet und hat kontinuierlich zur Entwicklung Japans in der Wissenschaft beigetragen, indem sie Forschern, Technikern und P\u00e4dagogen die Liebe zur Wissenschaft vermittelt hat.<\/p>\n<p>Mit der Mission \u201eWissenschaft und Technologie f\u00fcr die harmonische Entwicklung von Natur, Mensch und Gesellschaft zu schaffen\u201c hat TUS ein breites Forschungsspektrum von der Grundlagenforschung bis zur angewandten Wissenschaft betrieben. TUS hat einen multidisziplin\u00e4ren Forschungsansatz verfolgt und intensive Studien in einigen der wichtigsten Bereiche von heute durchgef\u00fchrt. TUS ist eine Meritokratie, in der das Beste der Wissenschaft anerkannt und gef\u00f6rdert wird. Es ist die einzige private Universit\u00e4t in Japan, die einen Nobelpreistr\u00e4ger hervorgebracht hat, und die einzige private Universit\u00e4t in Asien, die Nobelpreistr\u00e4ger im Bereich der Naturwissenschaften hervorgebracht hat.<\/p>\n<p>Webseite:\u00a0<a href=\"https:\/\/www.tus.ac.jp\/en\/mediarelations\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">https:\/\/www.tus.ac.jp\/en\/mediarelations\/<\/a><\/p>\n<p><strong>\u00dcber Associate Professor Isao Shitanda von der Tokyo University of Science<\/strong><\/p>\n<p>Dr. Isao Shitanda schloss 2001 sein Studium an der Tokyo University of Science ab und promovierte 2006 an der University of Tokyo, Japan. Seit 2012 ist er Associate Professor am Department of Pure and Applied Chemistry der Tokyo University of Science , wo er das Itagaki \/ Shitanda-Labor leitet. Er ist unter anderem auf elektrochemische Mikro- \/ Nanosysteme, physikalische und analytische Chemie, biologische Chemie und Umweltchemie spezialisiert. Er hat \u00fcber 180 Artikel ver\u00f6ffentlicht und h\u00e4lt sieben Patente.<\/p>\n<p><strong>Finanzierungsinformationen<\/strong><\/p>\n<p>Diese Studie wurde teilweise durch das JST-ASTEP-Stipendium Nr. JPMJTS1513, das JSPS-Stipendium Nr. 17H02162, das Private University Research Branding Project (2017\u20132019) des Ministeriums f\u00fcr Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie und das Stipendium der Universit\u00e4t Tokio unterst\u00fctzt f\u00fcr die Forschungsf\u00f6rderung des Pr\u00e4sidenten.<\/p>\n<p>Quelle:<a href=\"https:\/\/ichi.pro\/de\/keine-batterien-kein-schweiss-tragbare-biokraftstoffzellen-produzieren-jetzt-strom-aus-laktat-103936061904892\">Keine Batterien? Kein Schwei\u00df! 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