Self-pumping膜模拟电池机械

美国研究人员模仿生物膜的运输功能,将微型泵纳入合成膜。他们说他们的“self-pumping”模拟可用于compartment-less燃料电池。

在自然界中,保持细胞的膜包含负责让离子通道蛋白质。一些专家通道蛋白使用三磷酸腺苷(ATP)——在细胞化学能量的主要来源,推动离子浓度梯度。

亨利·赫斯在纽约哥伦比亚大学和In-Kook 6月佛罗里达大学的现在已经设计了一种聚碳酸酯膜与内置泵驱动的行动,就像在大自然中,化学能。他们得到它的能量不是来自ATP合成版本,而是来自过氧化氢。

我们不是做生物膜,但据我所知,这是第一次,你有一个膜,收成的燃料泵解决方案,然后将它转换为机械功,”赫斯说。“这膜泵本身——它不需要从外部电源。

赫斯和小君夹膜金和铂电极之间。在铂金方面,分解后过氧化氢生成氧气分子,氢离子和电子。两个电极之间的电子流动,而氢离子泵通过1 ?米宽毛孔向金电极。与常规燃料电池用离子交换膜防止阴极和阳极周围的解决方案的混合,不需要创建单独的隔间。相反,电压只要沉浸electrode-coated生成膜的过氧化氢。

的论文展示了一个创造性使用的化学与外部电力来维持电渗泵中通过的电流。胡安说,这使它有趣而新颖的圣地亚哥,微流体专家在斯坦福大学,加州。“实际上,泵性能较低,我认为这是不太可能有用的燃料电池。

赫斯承认他们当前的设计是一个非常粗糙的第一次努力,但说,它的创新点在于结合了电渗泵和燃料电池。如果你足够努力思考它你可以做一个更好的燃料电池或更好的电渗泵,但到目前为止没有人把这些东西放在一起。

这个团队现在正致力于让膜运行在葡萄糖,这将使它们生物兼容的优势,这意味着他们可能最终也被用于植入物,例如改善血液循环。

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