식품은 우리를 에너지 충전시키는 것과 마찬가지로 곧 우리의 전자기기에 에너지를 공급할지도 모른다.
이탈리아 공학 연구소의 연구자들은 식품으로 만든 세계 최초의 충전식 배터리를 개발했다. 이 고유한 특성으로 인해 내부 위장 진단 기기, 식품 품질 감시, 그리고 먹을 수 있는 소프트 로봇에 사용될 수 있는 가능성이 열릴 것이다.
수많은 생명체에서 일어나는 생화학 반응에 영향을 받아, 연구진은 리보플라빈(비타민 B2)을 양극으로, 식물 플라보노이드 퀴세틴을 음극으로 사용했다. 전자는 아몬드, 유제품 및 육류에서 찾을 수 있고, 후자는 고추, 과일 및 녹색 채소에 들어있다.
연구 그룹은 전기 전도도를 향상시키기 위해 활성탄소와 물 기반 전해질을 사용하였으며, 단무지로 약을 단락시키기 위해 노리(구운 해초의 일종)를 사용하고, 식품 등급의 금 호일로 밀랍이 바르려진 전극을 사용했다.
이 배터리는 0.65 볼트에서 작동하며, 12분 동안 48 마이크로암페어의 전력을 생산한다. 이는 인체에 안전하지만 저전력 LED에 충분한 에너지를 제공할 수 있다.
카이로니는 “이러한 배터리의 안전 수준을 고려할 때, 이들은 인식 위험이 높은 아동용 장난감에 사용될 수도 있다”고 말했다.
이 배터리의 재충전 가능성은 잠재적인 혜택과 친환경성을 더한다. 연구 논문에 따르면, 이 특성은 “음식 감시와 같은 용도로 허용될 때 재사용이 가능하므로, 폐기물을 크게 줄일 수 있다.”
또한 연구팀은 이식할 수 있는 크기의 식품 배터리를 만들 수 있다고 믿고 있다. 카이로니는 “이미 용량이 더 크고 전체 크기가 작은 장치를 개발 중이다”라고 말했다.
연구가 이린은 “이식 가능한 배터리 또한 에너지 저장 커뮤니티에 매우 흥미로운 것이다. 독성 물질을 사용하지 않고 보다 안전한 배터리를 만드는 것은 우리가 직면한 과제이다. 우리는 현재의 리튬 이온 배터리보다 안전한 재료로 배터리를 제작할 수 있는 것임을 증명한다. 이는 다른 과학자들에게 진정으로 지속 가능한 미래를 위해 보다 안전한 배터리를 만들 것을 영감을 줄 것이다”라고 덧붙였다.
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기사: 식품에서 에너지를 생성하는 충전식 배터리 개발
주요 화제 및 기사 내용을 기반으로한 FAQ 섹션:
1. 무엇을 개발했는가?
– 이탈리아 공학 연구소의 연구자들은 식품으로 만든 세계 최초의 충전식 배터리를 개발했습니다.
2. 이 식품 충전식 배터리는 어떻게 사용될 수 있을까?
– 이 식품 충전식 배터리는 내부 위장 진단 기기, 식품 품질 감시 및 먹을 수 있는 소프트 로봇에 사용될 수 있습니다.
3. 어떤 성분들이 이 배터리에 사용되었을까?
– 이 배터리는 리보플라빈(비타민 B2)을 양극으로, 플라보노이드 퀴세틴을 음극으로 사용합니다.
4. 배터리의 작동 원리는 무엇인가?
– 배터리는 생화학 반응에 기반하여 작동하며, 전기 전도도를 향상시키기 위해 활성탄소와 물 기반 전해질을 사용합니다.
5. 이 배터리는 어떤 특성을 가지고 있나요?
– 이 배터리는 0.65 볼트에서 작동하며, 12분 동안 48 마이크로암페어의 전력을 생산할 수 있습니다.
6. 배터리의 재충전 가능성은 무엇을 의미하나요?
– 배터리는 재충전이 가능하며, 이는 폐기물을 줄이고 환경에 이점을 제공할 수 있습니다.
7. 어떤 잠재적인 응용 분야가 있을까요?
– 이 배터리는 아동용 장난감이나 음식 감시와 같은 분야에서 사용될 수 있습니다.
8. 연구팀은 식품 배터리의 크기를 언급했나요?
– 연구팀은 이식 가능한 크기의 식품 배터리를 개발할 수 있다고 믿습니다.
9. 왜 이 배터리는 안전한 재료로 만들어졌다고 할 수 있나요?
– 이 배터리는 독성 물질을 사용하지 않고 안전한 재료로 제작됐으며, 리튬 이온 배터리보다 안전하다는 것을 증명하였습니다.
용어 및 전문 용어 정의:
– 양극: 전기적 장치에서 양의 전기를 수집하거나 제공하는 전극
– 음극: 전기적 장치에서 음의 전기를 수집하거나 제공하는 전극
– 전해질: 전기적인 전도성을 가진 용액 또는 고체
– 활성탄소: 고온에서 표면을 활성화하여 화학적 반응에 사용되는 탄소 형태
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