바카라 족보는 몸에서 전기를 생성 할 수있는 광분 발전 요소

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")보건 공학 연구 부서[Research Division Director Yoshida Koichi] 스트레스 신호 연구 그룹 [연구 그룹 이사 Hagiwara Yoshihisa] 연구원 Eijiro Miyako는 빛을 통해 쉽게 열을 생성 할 수 있습니다Carbon Nanotube (CNT)(가벼운 열 발생 특성)열전 변환 바카라 족보에 통합함으로써, 우리는 바카라 족보는 유기체에서 전기를 생성 할 수있는 새로운 광열 발전 장치를 개발했습니다

탄소 나노 튜브 (CNT)는 나노 카본 재료 중 하나로서 많은 관심을 끌었지만 용매에서 분산의 어려움은 적용에 대한 제약이었다 이번에는Poly (3- 헥실 티오펜) (P3HT), CNT는 실리콘 수지로 만들어졌습니다 (Polydimethylsiloxane; PDMS) 내에 골고루 분포 된 것으로 밝혀졌습니다 이 CNT-dispersed 수지는 높은 바이오 포스티브 성을 갖는 근적외선 레이저 빔에 의해 가열된다 이 수지 필름은 비스무트-텔루 리움-타입의 고체 열전 전환 요소의 표면에 결합되었고, 수지 필름은 근적외선 레이저 빔에 의해 열을 생성하여 열전 전환 요소의 온도 차이를 유발하여 신체 내에서의 유효 열 전기 생성 작용을 보여줍니다 이번에 개발 된 광열 바카라 족보 요소는 수많은 심장 박동자 및 기타 특징으로 이어졌습니다내부 임플란트 유형ya웨어러블 의료 기기등이 실현됩니다

이 기술에 대한 자세한 내용은 독일 화학 저널을 참조하십시오Angewandte Chemie International Edition에 온라인 게시 2011 년 10 월 27 일 (일본 시간)

CNT-Silicone 복합 필름의 광학적 열 생성 특성을 활용하는 광분 바카라 족보 요소

심장 맥박 조정기를 포함한 광범위한 이식 가능한 의료 기기에 대한 수요는 전 세계적으로 성장하고 있습니다 또한 건강 상태 및 기타 상태를 지속적으로 모니터링 할 수있는 생물학적으로 부착 된 웨어러블 장치에주의를 기울이고 있습니다 그러나 그러한 장치를 지속적으로 운전하기위한 안정적인 전원 공급 시스템에는 문제가 있습니다 Plutonium을 사용하여 반복적으로 사용할 수있는 핵 배터리는 방사선 노출 위험, 수많은 규정 및 법적 문제로 인해 널리 사용되지 않았습니다 리튬 이온 배터리는 이제 주류이지만 수명은 약 10 년이며 배터리 교체 및 장치 유지 보수에 대한 광범위한 수술 절차는 환자에게 큰 부담입니다 또한 수술과 관련이없는 방법으로전자기 유도로 인한 무선 충전이 있지만, 주요 문제에는 바카라 족보는 유기체에 대한 전자기파의 영향과 의료 기기 내의 전자 회로의 오작동이 포함됩니다 따라서 신체에 내장 된 장치를위한 안전한 원격 전원 공급 시스템이 필요합니다

다양한 CNT의 산업 응용 프로그램은 21 세기 (경제 무역 및 산업부, 기술 전략지도 2010)를 지원할 핵심 재료 중 하나로 예상됩니다 이번에는 바카라 족보는 신체에 내장 된 장치에 대한 새로운 원격 전원 공급 기술로서, 우리는 CNT의 특성 (광 열 발생 특성)을 통합하여 바카라 족보는 신체에서 기능하는 새로운 발전 기술을 개발하는 작업을 수행했습니다

또한,이 연구 및 개발의 일부는 일본 과학 연구 (B) (B) (B) (2011-2013)의 과학 보조금 홍보를위한 일본 사회의 지원을 제공합니다 또한이 연구에서 동물 실험은 동물 복지 및 관리에 관한 법률을 준수하여 AIST 동물 관리위원회의 동물 관리 및 관리법에 의해 승인 된 실험 계획에 따라 수행되었습니다

바카라 족보는 몸에 내장 된 장치에 전력을 원격으로 공급하기 위해 주변 기관에 거의 영향을 미치지 않는 근적외선 조명을 사용하는 것이 바람직하며 신체에서는 매우 투과성이 있습니다 따라서, CNT가 근적외선으로 가열되는 새로운 메커니즘을 사용하여 광열 발전 요소를 제조하였고, 결과 온도 차이는 열전 변환 요소가 전기를 생성시킨다 CNT- 폴리머 복합 재료는 광분 층으로 사용되지만, CNT가 중합체 물질에 직접 분산되는 경우, CNT 사이의 강한 상호 작용은 이들을 다발 또는 과립 형 모양으로 집계하게한다 높은 광분 특성을 갖는 CNT- 폴리머 복합재를 준비하려면, 이러한 응집을 방지하고 나노 미터 수준에서 중합체에서 CNT를 분산시켜야한다 이 기사에서, 우리는 전도성 중합체 [폴리 (3- 헥실 티오펜)를 사용하여 실리콘 수지 (폴리 디메틸 실록산, PDMS)에 단일 계층 CNT (SWCNT)를 성공적으로 분산시켰다; p3ht] P3HT는 SWCNT 표면과 매우 높은 친화력을 가지며, SWCNT 사이의 강한 분자간 상호 작용으로 인해 응집을 방지하기 위해 표면에 흡착하고 PDM에 SWCNT를 분산시킨다 (도 1A) 또한,이 CNT- 폴리머 복합 재료는 매우 높은 유연성 및 처리 가능성을 가지기 때문에 열전 전환 요소의 표면에 쉽게 결합하기 쉽다 (도 1B) 그림 1c는 PDM에 분산 된 SWCNT의 광 열 발생 특성을 보여줍니다 제조 된 P3HT-SWCNT-PDMS 복합 재료가 근적외선 레이저 광으로 조사되었을 때, 레이저 광에 의해 야기되는 온도 상승은 CNT의 광 열 발생 특성으로 인해 관찰되었다 (도 1C) 또한, CNT를 함유하지 않은 PDM에서, 근적외선 레이저로 인한 온도 상승은 발생하지 않았다

그림 1 CNT-Polymer 복합재의 특성 (A : P3HT-SWCNT-PDMS 복합 재료의 개념적 다이어그램, B : 제작 된 P3HT-SWCNT-PDMS 필름, C : P3HT-SWCNT-PDMS의 광 열 발생 특성)

따라서 제조 된 P3HT-SWCNT-PDMS 복합재는 Bismuth-Tellurium 열전 전환 요소의 표면 상에 코팅되어 40 mm x 높이의 44 mm x 두께로 40 mm x의 두께가 44 mm 인 작은 광분출 바카라 족보 요소를 제조하고 레이저 바카라 족보의 양이 검증되었다 (그림 2) 다양한 레이저 광을 30 분 동안 프로토 타입 요소로 조사 할 때, 장치는 열전 생성 작동을 나타내고, 레이저 출력에 따라 전기 에너지를 효과적으로 얻을 수있다 또한, SWCNT, 다층 CNT (MWCNT), 흑연, 풀러 렌 (C₆₀)와 같은 다양한 탄소 재료가 생성 된 전기의 양을 비교할 때, PDM에 고도로 분산 된 SWCNT는 가장 많은 양의 전력이 주어 졌음을 밝혀냈다 (≈185 MV)

그림 2 다양한 광분 바카라 족보 요소의 생성 거동

우리는이 CNT 광분 발전 요소를 사용하면 시험 관내 제브라 피쉬의 심근을 효과적으로 전기적으로 자극 할 수 있음을 발견했다 (도 3A) 또한,이 광열 발전 요소가 쥐의 뒷면에 내장되어 30 분 동안 레이저 조명으로 조사되었을 때, 거실에서 발전 작전이 또한 바카라 족보는 신체에서 발생한다는 것이 입증되었다 또한, 쥐 신체 표면의 온도 (장치에 내장 된 부분)는 CNT의 광분 특성으로 인해 30 ℃에서 약 40 ℃에서 상승하는 것으로 밝혀졌다 이 시점에서,이 광열 발전 요소는 시험 관내의 것과 유사한 발전 거동을 나타내며, P3HT-SWCNT-PDMS 복합 재료를 사용할 때 생성 된 최대 전기량 (≈8 mV)이 얻을 수 있음이 밝혀졌다

그림 3 CNT Photothermal 바카라 족보 요소를 사용한 시험 관내 제브라 피쉬 심근의 전기 자극 (a) 및 쥐의 바카라 족보 행동 (b)

앞으로, 우리는 CNT- 폴리머 복합재의 나노 구조 및 열전 변환 재료를 제어하고 효율적인 레이저 조사 시스템을 구축함으로써 원소의 광분 바카라 족보 효율을 더욱 향상시키는 것을 목표로한다 동시에, 우리는 요소의 생체 적합성을 평가하고 내구성을 테스트하고 신체에서 안전하고 안전하게 사용할 수있는 광열 바카라 족보 장치를 개발하는 것을 목표로합니다 또한 상용화를위한 연구 개발을 수행하기 위해 공동 연구 회사를 모집하고 있습니다

◆ 탄소 나노 튜브 (CNT)

탄소 나노 튜브는 1 차원 나노 물질로, 탄소 원자로 구성된 1 차원 나노 물질이며, 직경은 04-50 nm이고 길이는 약 1-10 μm입니다 화학 구조는 흑연 층을 롤링하고 함께 스티칭하여 표현되며, 하나의 층 만있는 하나의 층을 단일 벽 탄소 나노 튜브라고하며, 다중 층은 다중 벽 탄소 나노 튜브라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 가벼운 열 발생 특성

많은 탄소 나노 튜브의 특성 중 하나이며, 레이저 빛과 같은 빛에 노출 될 때 열을 생성하는 특성입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 열전 변환 바카라 족보

열을 에너지로 변환하는 장치 장치의 양쪽 끝에 온도 차이가 적용되면 전하가 흐르면 전기가 생성됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ Poly (3- 헥실 티오펜) (P3HT)

황색 함유 이종 화합물의 유형 인 티 오펜의 중합체, 특정 처리에 의해 전기 전도성이된다[참조로 돌아 가기]

◆ Polydimethylsiloxane (PDMS)

주요 백본으로서 실록산 결합 (-si-o-si-)을 갖는 중합체 화합물 주요 골격의 강한 결합은 매우 강력한 내성을 만들어 내고 생리 학적 활동이 낮 으면 생물 독성이 적습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 이식, 웨어러블 의료 기기

이식 가능한 유형은 심장 심박 조율기, 깊은 뇌의 전기 자극 장치 및 약물 관리 장치와 같은 신체의 전기 에너지에 의해 구동되는 장치입니다 웨어러블 유형은 건강 상태 등을 지속적으로 모니터링 할 수있는 생물학적으로 부착 된 장치의 일반적인 용어를 나타냅니다[참조로 돌아 가기]

◆ 전자기 유도

이것은 코일 내부의 자기장이 변할 때 코일을 통해 전류가 흐르는 현상입니다 이 전자기 유도 현상을 사용하면 많은 전자 장치가 무선으로 충전 될 수 있지만, 전자기파가 바카라 족보는 유기체에 악영향을 미칠 수 있고 전자 회로의 오작동 가능성에 부정적인 영향을 줄 수 있다는 문제가 있습니다[참조로 돌아 가기]