Nuovo progresso nella tecnologia Fuel Cell può aiutare impianti potere medico

Marzo 12, 2016 Admin Salute 0 10
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Due nuove celle a combustibile microfluidica sviluppate presso la Brown University possono contribuire a rendere impianti medici di lunga durata una realtà.

Le nuove celle a combustibile offrono caratteristiche ricercate dai produttori per fornire energia a lungo termine per i dispositivi medici come le protesi che monitorano i livelli di glucosio nei diabetici.

"Essi presentano un nuovo paradigma verso lo sviluppo e la produzione di piccole celle a combustibile per impianti medici", ha detto lo scienziato piombo Tayhas Palmore, professore associato di ingegneria, biologia e della medicina. "C'è un sacco di scienza di base ancora essere elaborato. Ma in caso di successo, questo progetto potrebbe contribuire a liberare un diabetico della necessità di monitorare la glicemia dopo ogni pasto, e che avrebbe fatto un significativo passo avanti nel trattamento del diabete. "




Le celle a combustibile attualmente sono un tema caldo, perché sono più efficienti nel convertire l'energia chimica in lavoro di un motore termico, sono semplici nel design, e non inquinano l'ambiente. Per queste ragioni, le celle a combustibile sono visti come promettenti alternative al motore a combustione in automobili e batterie in dispositivi elettronici portatili e impianti medici.

Una cella a combustibile è costituito da due elettrodi immersi in fluidi contenenti combustibile separati da una membrana conduttrice di ioni. La potenza è prodotta dalla cella a combustibile quando gli elettroni vengono rimossi dal carburante trasportati tramite un circuito esterno, e combinati con ioni positivi che attraversano la membrana conduttrice di ioni e ossigeno. Celle a combustibile convenzionali esauriscono con gas idrogeno o metanolo liquido ma più recentemente, celle a combustibile prototipo hanno dimostrato di funzionare con combustibili più esotici come glucosio o formiato. In teoria, combustibili cellule sono suscettibili di una gamma di carburanti.

Le celle a combustibile Brown non richiedono una membrana conduttrice di ioni o catalizzatori selettivi agli elettrodi per separare i fluidi contenenti combustibile - due tratti tecnologici spinosi di disegno cella a combustibile che devono essere considerati nello sviluppo di celle a combustibile in miniatura. Invece, le nuove celle a combustibile sfruttano il fatto che i fluidi non si mescolano in determinate condizioni. "Approfittiamo di come combustibili scorrono in piccoli canali," ha detto Palmore, "nel senso che non si mescolano, il che significa che possiamo mantenere carburanti separati, senza una membrana."

Le celle a combustibile Brown sviluppati lavorano in tandem per fornire potenza nelle condizioni di pulsanti che simulano il flusso di sangue nel corpo. Fino ad ora, i produttori di celle a combustibile sono stati ostacolati nei loro sforzi per produrre un dispositivo membrana meno che non ha fatto corto circuito in flusso pulsato.

Una delle celle a combustibile microfluidici fabbricate in Brown offre un romanzo ramificato-channel, che racchiude sei elettrodi. Questa cella a combustibile è "più adatto per la produzione di energia elettrica in condizioni di impulsi-flow", ha detto Palmore. "La progettazione del dispositivo rende possibile l'erogazione della potenza ad un chip a causa di cambiamenti nella concentrazione di un combustibile, come glucosio," ha detto. "Questo feedback potere è una componente necessaria in un sensore incastonato per il diabete."

Palmore discusso le nuove celle a combustibile microfluidica 27 Marzo 2003 in occasione della riunione nazionale 225 ° della American Chemical Society (ACS), a New Orleans. Coautori del lavoro sono laureati Mark Luo, Jiangfeng Fei, e Keng Lim. Brown University, la National Science Foundation e l'Office of Naval Research finanziato la ricerca.

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