나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Massachusetts Institute of Technology (MIT), 독일 Technical University of Munich 공동 연구팀이 포도당을 직접 전기로 변환하는 새로운 종류의 포도당 연료전지를 설계

● 연구팀은 고온에서 소형화되었을 때에도 전기화학적 특성을 유지하는 세라믹으로 연료전지의 전해질을 만들었으며, 포도당과 쉽게 반응하는 물질인 백금으로 양극과 음극을 제조하여 전해질에 삽입함

● 실리콘 웨이퍼에 세포를 패턴화하여 장치가 일반적인 반도체 재료와 쌍을 이룰 수 있게 하였으며, 제작된 테스트 스테이션에서 각 웨이퍼 위로 포도당 용액을 흘려 각 전지에 생성되는 전류를 측정

● 측정 결과, 약 80mV의 피크 전압이 생성되는 것을 발견하였으며, 전지의 작은 크기를 고려할 때 기존 포도당 연료전지 중 가장 높은 전력밀도인 것으로 확인

● 특히, 해당 연료전지는 두께가 400nm(나노미터)에 불과하고, cm² 당 43µW의 전력을 생성하며, 600°C의 온도를 견딜 수 있어 의료용 임플란트에 요구되는 고온 살균 과정에서 안정적으로 기능을 유지하는 것이 가능

※ Advanced Materials 게재(2022.04.05.), “A Ceramic-Electrolyte Glucose Fuel Cell for Implantable Electronics”