東京理科大学、汗から生み出す薄膜型ウェアラブルバイオ燃料電池アレイを開発 – AXIS

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NEWS ｜サイエンス
2021.04.21 16:10
四反田功東京理科大学

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健康状態のモニタリングやトレーニング管理などを行うものとして、ウェアラブルデバイスが注目されている。
こうしたモニタリングで必要となるのが「汗」である。電解質や金属イオン、代謝物質などの汗中濃度を「バイオマーカー」として検出することで、身体にかかる負担が少なくて済むのだそうだ。
しかし、汗中の物質濃度をウェアラブル型デバイスでモニタリングするには、身体の動きの妨げにならないような軽量・薄膜型であり、なおかつ安全・長寿命で十分な出力を持つウェアラブル型電池が必要で、これが実用化における課題のひとつとなっている。
そこで、東京理科大学理工学部先端化学科の四反田功准教授らの研究グループは、汗中乳酸を用いて高出力を生み出せるウェアラブル型バイオ燃料電池アレイを開発した。
このバイオ燃料電池アレイでは、撥水コーティングを施した和紙を基板材料に採用。多孔性炭素電極をスクリーン印刷し、それぞれ隣り合った炭素電極上にビリルビンオキシダーゼと乳酸オキシダーゼを固定化してそれぞれ正極／負極とし、それらの上に和紙を重ねている。
その結果、従来の乳酸バイオ燃料電池と比較してより高い出力が得られたそうで、自己発電型ウェアラブル乳酸センシング・デバイスとしての活用が可能だとしている。さらに、医療分野やスポーツ分野などにおいて、健康・トレーニング管理に活用可能な小型・軽量ウェアラブルデバイスの開発を目指している。

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