پيل سوختي الكلي در ابعاد ميکرو

[ریپورتر]

اتانول در عین حالی که دارای انرژي فراوان است، سمي نيست و ساده و ارزان از غلات تهيه مي‌شود. محققين دانشگاه سنت لوئیس كه پيش از اين در سال جاري يك پيل سوختي را که از آنزيم‌ها براي توليد الكتريسيته از اتانول استفاده مي‌كرد، ساخته‌بودند اخیرا نوع مبتنی برمیکروتراشه‌ از اين وسيله را ساخته‌اند. نکته مهم در ساخت یک پيل سوخت زيستي، ايجاد محيطی محافظت شده براي آنزيم‌هاي حساس است. محققين آند كربني یا الكترود مثبت پيل سوختي را با پلي‌متيلن سبز به عنوان الکتروكاتاليست پوشاندند، سپس يك غشاي نافیون دارای آنزيم‌هاي تثبیت‌شده الکل دهيدروژن از را اضافه كردند. در طي اين تحقيقات، پيل سوخت زيستي پتانسيل الكتريكي در حدود 34 صدم ولت و چگالي جريان حدود 53 ميكروآمپر در سانتي‌متر مربع را تولید کرد. در اين سيستم چندين پيل مي‌توانند به صورت يك آرايه و به عنوان يك مدار مجتمع در يك تراشه كامپيوتري قرار بگيرند. اين پیل سوخت زيستي، مي‌تواند نهايتاً به جاي باتري‌هاي قابل شارژ استفاده شود و به جاي اينكه مانند اين باتري‌ها از طريق اتصال به پريز برق شارژ شود، برای شارژ تنها به چند ميلي‌ليتر الكل نياز دارد. همچنين اين ميكروپيل سوختي مي‌تواند به عنوان منبع تغذيه براي حسگرها و ساخت آزمايشگاه‌ها بر روي يك تراشه مورد استفاده قرار بگيرد.
نمونه اوليه ساخته شده توسط محققين از يك كانال به طول سه‌سانتي‌متر و عرض 200 ميكرون كه بر روي يك تراشه پلاستيكي قرار دارد، تشكيل شده است. پايين كانال، به آندكربني پوشيده شده از غشايي از جنس كاتاليست الكتريكي منتهی مي‌شود. محققين اين پيل جديد را با اندازه‌گيري ميزان الكتريسیته توليد شده توسط يك ميكروليتر از اتانولي كه در طی هر دقيقه از كانال عبور مي‌كرد، آزمايش كردند. كاتاليست‌هاي آنزيمي اين پيل سوختي قابل تجدید می‌باشند در حالي كه بسياري از پيل‌هاي سوختي كه با فلزات واكنش‌هاي كاتاليزوري انجام مي‌‌دهند، گران و غير قابل تجديد هستند.
نتايج اين تحقیق قرار است در شماره‌ بعدي مجله Lab-on-a-Chip به چاپ برسد.