グラフェン Changes the World

  グラフェンの応用製品にも時代によって、変わってきています。 Graphene-infoの記事を参考にしたトップ10ランキング 　　　2015年　　　　　　⇒　2020年 エレクトロニクス　　⇒　医療 センサー　　　　　　⇒　センサー 電池　　　　　　　　⇒　電池 医療　　　　　　　　⇒　複合材料 複合材料　　　　　　⇒　自動車用途 スーパーキャパシタ　⇒　コーティング コーティング　　　　⇒　スーパーキャパシタ ３Dプリンター　　　⇒　熱伝導 太陽電池　　　　　　⇒　インク ディスプレイ　　　　⇒　エレクトロニクス

ミュンヘン工科大学（TUM）のローランド・フィッシャー教授（無機・金属有機化学）との共同研究チームは、高効率のスーパーキャパシタを開発しました。このエネルギー貯蔵デバイスの基礎となるのは、現在利用されている電池と同等の性能データを持つ、新しく強力で持続可能なグラフェンハイブリッド材料です。 このハイブリッド材は、エネルギー貯蔵デバイスの正極として機能します。研究者たちは、チタンと炭素をベースにした実証済みの負極と組み合わせています。 この新しいエネルギー貯蔵デバイスは、最大73Wh/kgのエネルギー密度を達成しており、これはニッケル水素電池のエネルギー密度とほぼ同等であるだけでなく、16kW/kgの電力密度で他のほとんどのスーパーキャパシタよりもはるかに優れた性能を発揮します。 グラフェンハイブリッドの性能の決め手は、大きな比表面積と制御可能な細孔サイズ、そして高い導電性です。「この材料の高性能は、微多孔性MOFと導電性グラフェン酸の組み合わせに基づいています」と、筆頭著者のJayaramulu Kolleboyina氏は説明します。 「優れたスーパーキャパシタには、大きな表面が重要です。それは、材料内にそれぞれ多数の電荷キャリアを集めることを可能にします」。 研究者らは、巧みな材料設計により、グラフェン酸とMOFを連結するという偉業を成し遂げています。得られたハイブリッドMOFは、1グラムあたり900平方メートルという非常に大きな内面を持ち、スーパーキャパシタの正極として高い性能を発揮します。 しかし、新材料の利点はそれだけではありません。化学的に安定したハイブリッドを実現するには、成分間の強い化学結合が必要です。この結合は、明らかにタンパク質のアミノ酸間の結合と同じであるとフィッシャー教授は言う。「実際、我々はグラフェン酸とMOF-アミノ酸を接続し、一種のペプチド結合を作り出しているのです」。 ナノ構造成分間の安定した結合は、長期的な安定性という点で大きなメリットがあります。結合が安定していればいるほど、性能を大きく損なうことなく、より多くの充放電サイクルが可能になります。 比較のために。従来のリチウムアキュムレータの耐用年数は約5,000サイクルです。TUMの研究者が開発した新しいセルは、10,000サイクル後も90%近くの容量を維持しています。 Powerf...

Posted By  Graphene Council , Wednesday, August 26, 2020 マンチェスター大学と共同で開発された新しいグラフェンベースの非接触型決済システムが、 レストランでのパイロット試験を開始されました。 このシステムは、顧客の待ち時間を短縮し、感染症の感染リスクを軽減することができます。 この決済システム'Payper'では、印刷された電子アンテナを備えたスマートレシートに、顧客がスマホをタップし決済します。スマートフォンがレシートのアンテナからデータを読み取ると、請求書が作成され、顧客のスマートフォンに表示されます。顧客は、AndroidまたはApple Payで、アプリを使わずにわずか2回のクリックで、5秒以内に支払を完了します。 このアンテナにグラフェンを使うことで、高い柔軟性と、導電性、機械的強度をレシートのロールに加えることが出来ます。製造工程にわずかな量のグラフェンを導入することで、そのユニークなさまざまな利点を『スマート』なレシートロールに変換することができます。 このシステムを導入すると、顧客はテーブルで支払いを済ますことができ、スタッフは支払用のカード機に触れることがなくなり、新型感染症へのリスクを減らすことが可能になります。 BEYOND CHIP-AND-PIN: GRAPHENE’S QUICK, HYGIENIC SOLUTION TO RESTAURANT PAYMENT

ナノテクエナジー社の協同創設者でもあるUCLAのリチャード・B カーナー教授研究室から2008年にこのような研究が発表されており、今また注目が集まっています。 数年前に、日本の有名大学の教授から、 グラフェンは疎水性で水性分散できないと指摘を受けたことがありました。 日本では、まだあまり知られていないようなのでご紹介します。 詳細は、オリジナル論文をご覧ください。 グラフェンナノシートの加工可能な水性分散液 グラフェンは、並外れた電気的特性、機械的特性、熱伝導率を備えており、 ナノエレクトロニクス、センサー、ナノコンポジット、バッテリー、スーパーキャパシター、水素貯蔵など、 多くの技術分野での潜在的な用途に大きな可能性を秘めています。 そして、そのほとんどのアプリケーションで使用するためには、 処理可能なグラフェンが大量に入手可能であることが必須条件です。 ところが、疎水性グラフェンまたはグラファイトを 分散剤の助けを借りずに水中に直接分散させることは 一般的に克服できない課題であると考えられていました。 高い比表面積を持つグラフェンシートは、互いに十分に分離されていない限り、 不可逆的な凝集体を形成する傾向があり、ファンデルワールス相互作用によりグラファイトを形成するために再スタックする傾向さえあります。 これは、ポリマーを付着させることにより、凝集を減らすことができますが、 ほとんどの用途では、外部安定剤の存在は望ましくありません。 個別に分離した状態で、比較的きれいなグラフェンシートを大量に生産する新しい戦略が必要です。 この論文では、グラファイトから得られた化学的に変換されたグラフェンシートが、 静電安定化により安定した水性コロイドを容易に形成できることを報告ししています。 この発見により、ポリマーまたは界面活性剤の安定剤を必要とせずに、水性グラフェン分散液の大規模生産への簡単なアプローチを開発することができました。私たちの発見は、低コストの溶液処理技術を使用してグラフェン材料を処理することを可能にし、多くの技術的用途にこのユニークなカーボンナノ構造を使用する大きな機会を開きます。 nature nanotechnology Processable aqueous dispersions...

今まで、極低温で高い弾性を持つ材料は観察されていません。ほとんどの材料は、低温では硬くなり脆くなります。しかし、新しいグラフェンフォームは、液体ヘリウム（–269.15°C）にさらされても超弾性を維持します。このような低温でも柔軟性が保たれる材料は、宇宙で使用するための装置を構築するために使用することができると、サイエンスアドバンスでオンラインに発表されました。 Super-elasticity of three-dimensionally cross-linked graphene materials all the way to deep cryogenic temperatures この泡の中では、酸素原子が超薄2-D材料グラフェンのマイクロサイズのパッチをつないでメッシュ状の構造を作り出しています。このような低温でも、グラフェンのシートは容易に曲がることができ、そして引っ張りに抵抗があり、これらのシートを一緒に連結する炭素 - 酸素結合は強力なままなので、得られる材料は極低温条件において柔軟であるとのことです。–269.15°Cの中では、フォームは室温と同じように動作し、元の厚さの10分の1に圧縮された後でも、ほぼフルサイズに戻ります。この材料は、約1000℃に加熱して何百回も平らにしてもこの弾力性を保っていたと報告されています。 サイエンスニュース より

リチウム電池のエネルギー貯蔵能力はよく知られていますが、時として熱暴走を起こし、火災の原因となります。今回、イリノイ大学シカゴ工科大学の研究者らは、21世紀の驚異的な材料であるグラフェンが、リチウム電池の火災から酸素を取り除く可能性があると報告しています。研究者たちは、調査結果をジャーナルAdvanced Functional Materialsに発表しています。 Anti‐Oxygen Leaking LiCoO2 グラフェンシートが酸素原子に対して不透過性であることから、リチウムコバルト酸化物カソード電極の小さな粒子を導電性グラフェンで包んだところ、包まれていない粒子と比較して、高温下での酸素の放出が著しく減少していることを発見しました。 「グラフェンは電解質への酸素の放出を阻止するのに理想的な材料です」と研究者は述べています。 「酸素不透過性、導電性、柔軟性、そして電池内の条件に耐えるのに十分な強度があります。厚さはわずか数ナノメートルなので、電池に余分な質量が加わることはありません。カソードは確実に酸素の放出を減らすことができ、私たちの携帯電話から私たちの車まですべてに電力を供給するこれらのバッテリーの火災の危険性を大幅に減らすことができるかもしれません」。

Nanotech Energy 、 UCLA Energy Incubator 、およびグラフェンの最初の特許保有者が、高品質グラフェン系材料の製造における大きな成果を発表 理論的限界の範囲内で表面積貯蔵を拡大する技術的画期的な結果を発表 2019年1月16日11:53 AM東部標準時間 ニューヨーク - （BUSINESS WIRE） -グラフェン、グラフェン酸化物、グラフェンスーパーバッテリーの世界トップサプライヤーであるNanotech Energyは、ハイテク製品の製造における記念すべきハードルをクリアしたことを本日発表しました。Nanotech Energyに現在独占的にライセンスされているグラフェンの最初の特許は、2002年にNanotechの共同創設者でUCLAの化学および材料科学工学の教授であるRichard Kaner博士によって申請されています。 独自の技術により、Nanotech Energyは2500㎡/gを超える比類のない表面積を持つグラフェンを製造することができます。これはほぼ理論上の限界です。この2500㎡/g超のグラフェンはNanotech Energy社内でのみ使用されていますが、メチレンブルー吸着法測定2,000～2,200㎡/gの表面積を有する第２バージョンのグラフェンは購入可能です。 グラフェンは、1グラムあたり2,600㎡をわずかに超える理論表面積限界を持つ、カーボンの単層です。表面積は、どれだけの電子を蓄えることができるか、そして次にどれだけのエネルギーを電池およびスーパーキャパシタに蓄えることができるかを決定する。大きな表面積がなければ、グラフェンはその最上級の大部分を失い、グラファイトのようにふるまいます。 Nanotechの創設者兼CEOのJack Kavanaughは次のように述べています、「Nanotech Energyは、優れたエネルギー密度、電力密度、サイクル寿命、そして最も重要なのは安全性の境界に達する驚くべき技術を生み出しました。 それは会社と業界にとって刺激的な時です。」 Maher El-Kady博士は、次のように述べています。「グラフェンの特性は層の数によって異なることは広く認められています。私たちのグラフェンの大きな表面積は、グラフェン産業を劇的に変える可...

不要なテラヘルツ放射をろ過する。 （画像：EPFL） engineering.com の記事より グラフェンベースのRF通信デバイスは、従来のRFエレクトロニクスの周波数、電力損失、および直線性など、いくつかを克服する可能性があります。 超高速RF通信システムには、アンテナ、信号発生器、増幅器、フィルタなどのすべての部品が高性能であることが必要ですが、グラフェンを使用することで、システム全体と、個々の部品の性能を改善できる可能性があります。 高性能なグラフェンベースのアンテナは、グラフェンと半導体材料の両方の組み合わせを使用して設計することができます。グラフェンは非常に柔軟な材料であるため、非常に小さいグラフェンストリップ（幅10-100nm、長さ1μm）を超小型アンテナ（μmおよびnmサイズ）の設計に使用できます。これは、スマートフォン、コンピュータ業界、スマートカード、電子キー、RFIDタグなどで大きな可能性を秘めています。 EPFLの科学者は、不要なノイズを除去して意味のある放射線信号を保護できるグラフェンベースのマイクロチップを既に開発しています。 今日、RF通信はギガヘルツの範囲で動作しますが、グラフェンベースのマイクロチップは、現在採用されていない、テラヘルツの範囲で動作します。この追加帯域幅を使用することにより、デバイスは現在の技術で可能な数十倍の速さでデータを転送することができます。 小型化と高速通信と多チャンネル化が容易になることで、IOTもさらに拡大しやすくなりそうです。

GIZMODO英語版より これまで夢の素材と言われてきたグラフェンを商業的に販売する企業が世界中に増えてきました。 そんな中最新の研究によると、ノーベル賞を受賞した超薄型の「グラフェン」を製造しているとする企業60社のうち、グラフェンを50％以上含む企業はなく、その多くは10％未満であることがわかりました。 グラフェンは、厚い層になるとその特性を失いますが、分析された偽物は、10〜1000層の間にありました。 また、グラフェンは100％の炭素でなければなりませんが、ほとんどのサンプルが汚染されていたということです。 残念ながら、この研究を行った学者たちがどの企業をピックアップして分析したかは、公表されていないそうです。 このオリジナル論文では、健康で信頼できる世界的なグラフェン市場を創出するには、グラフェンの特徴付けと生産の厳しい基準を作成することが、唯一の方法であると主張しています。

The Motley Foolより https://www.fool.com/investing/general/2014/08/13/could-graphene-change-the-way-you-charge-your-ipho.aspx カリフォルニア大学ナノシステム研究所（UCLA）のDr. Richard Kanerと大学院生Maher El-Kadyは、従来の電池のエネルギー密度の最高1000倍の充電能力を持つ、グラフェンベースのスーパーキャパシタに取り組んでいます。 さらに、これらのスーパーキャパシタは、安価に、環境に有害な物質（生分解性であり、堆肥化することさえできる）なしに製造することができます。 この技術は、ガソリンタンクを満たすのと同じ時間で5秒でMacBook、30秒で、電気自動車を充電することができると言われています。その上マイクロスーパーキャパシタは非常に柔軟で曲げやすく、将来の折り畳み式および着用可能な電子機器に理想的な電源を提供することを意味します。 この技術の開発者の1人であるMaher El-Kady氏によると、「従来のデバイスのわずかなコストで大面積のグラフェンマイクロスーパーキャパシターを製造しました。この技術を使用して、1枚のディスクに100以上のマイクロスーパーキャパシターを製造できました。安価な材料を使用して、30分未満です。」 グラフェンスーパーキャパシタの可能性は、家電製品と電気自動車だけではなく、電力に接続されたほとんどすべての業界に革命を起こす可能性があります。例えば、優れたサイクリングの安定性を持つグラフェンスーパーキャパシタは、マイクロバッテリと比較して寿命がはるかに優れているため、ペースメーカ、マイクロセンサ、ラジオ周波数IDタグなどのバイオメディカルインプラントの可能性が高くなります。 グラフェンのスーパーキャパシタが太陽光発電システムに統合される可能性がさらに高まっています。これにより、屋上のソーラーシステムに、夜間に使用するためにきれいに生成された電力を保管するための手頃な方法が提供されます。 このように、グラフェンスーパーキャパシタは、太陽エネルギーが最大の欠点を克服し、明日の世界にほぼ無限の、きれいな再生可能エネルギーを提供するのに役立ちます。

(Credit: Valdek Laur (EU2017EE) / Graphene Flagship) グラフェンは、今日私たちが住んでいる世界でますます重要な要素になっています。 その重要性は時間とともに大きくなり、その技術は人生のより多くの側面で増えていきます。 ここでは、グラフェンがあなたの人生を変える30の方法をご紹介します。 詳細は、オリジナル記事をご覧ください。 https://www.techradar.com/news/20-ways-graphene-is-about-to-change-your-life １） UV トラッキンググラフェンパッチ 腕に付けた超薄型のセンサーが、紫外線の浴びすぎに注意を促します。 ２）アスリートのスマートインソールモニタリング  (Credit: Jamie Carter) アルタイムの圧力センシングインソールで、足のどこに圧力がかかっているかミリグラム単位で測定します。 ３）クールなグラフェンシューズ (Credit: Jamie Carter) わずか、１％のグラフェンをポリウレタンに加えることで、50％多くの熱を放射します。 ４）世界で最も効率的な太陽電池 (Credit: Graphene Flagship) グラフェンは効率を上げ、太陽電池の安定性を向上させます。 シリコン製のものより半値以下で製造できます。 ５）グラフェン脳　コンピュータインターフェース (Credit: Valdek Laur (EU2017EE) / Graphene Flagship) グラフェンは、脳インプラントにも使用できます。 発音音声と関連づけることにより、重度の音声障害がある患者の通信手段として研究中です。 ６）５G用グラフェン冷凍機コンプレッサー (Credit: Jamie Carter) ５G基地局で増加するデータースループットに対応する、 グラフェン小型コンプレッサーです。 他の材料で可能な１／１０サイズ。 ７）グラフェン感染症検出器 (Credit: Jamie Carter) 検出器はスマートフォンに接続され、１０分以内に誰が罹患しているか確認できます。 ８）グラ...

Digital Trendsより フレキシブルエレクトロニクス 強力な電気的特性に加えて、グラフェンは非常に柔軟で透明です。 そのため、ポータブル電子機器に最適です。 スマートフォンやタブレットは、グラフェンを使用すると耐久性がはるかに上がり、紙のように折り畳むこともできるようになります。  ウェアラブル電子装置は最近普及していますが、グラフェンを使うと、これらのデバイスはさらに便利になり、手足の周りにぴったり沿って、運動に合わせて曲がるように設計されます。 グラフェンの柔軟性と微視的な幅は、パーソナルエレクトロニクス以外の機会を提供します。 それはまた生物医学研究においても有用です。 小さな機械やセンサーは、人体を簡単かつ無害に動かしたり、組織を分析したり、特定の領域に薬剤を送達することができるグラフェンで作ることができます。 炭素は人体の重要な成分です。 グラフェンを少量添加すると傷つきません。 太陽電池/光電池 グラフェンは、導電性が高く透明です。それは太陽電池の材料として大きな可能性を秘めています。 通常、太陽電池はシリコンを使用し、光子が材料に当たったときに電荷を生成し、自由電子を放出します。シリコンはそれに当たる光子当たり1電子のみを放出しますが、研究によると、グラフェンは各光子に対して複数の電子を放出できることを示しています。 このようにグラフェンは、現在のシリコンセルが可能な約25％の効率に対して、60％の効率で太陽エネルギーを変換でき、はるかに優れています。 残念ながらまだグラフェン太陽電池の研究は進行中ですが、再生可能エネルギーの急増をもたらす可能性があります。また、グラフェンの光起電力特性は、カメラなどのデバイス用に優れたイメージセンサを開発するために使用できることを意味します。 半導体 グラフェンはその高い導電性から、情報の移動速度を大幅に向上させるために半導体に使用することができます。最近、シリコンの層よりもグラフェンの層の上に置かれた場合、半導体ポリマーが電気をより速く伝導することを実証した試験を実施されました。 これはポリマーがより厚い場合であっても当てはまります。グラフェン層の上に置かれた厚さ50ナノメートルのポリマーは、厚さ10 ナノメートルの層よりも良好に電荷を伝導しました。...

Global Market Insights.Incによると、グラフェン電池業界の規模は、2015年に1500万ドルと見積もられ、2024年には9700万ドルを超えると予測されています。 グラフェン電池市場は、ヘルスケア、自動車、航空宇宙＆防衛、エレクトロニクス、および産業用ロボット分野における幅広い製品の使用により、大幅に増加する見通しです。携帯電子機器や電気自動車の人気が高まることは、今後の事業拡大に大きく貢献するでしょう。 2015年には米国成人人口の65％以上がポータブルデバイスを所有していましたが、この数字は今後増加すると見込まれており、これは業界の成長を促進します。 ヘルスケアのアプリケーションは、ポータブル医療機器に対する要望が高いことから、2024年までに2500万ドルの売上高を達成すると予測されています。 2015年にグラフェン電池の市場シェアの30％以上を占めるエレクトロニクス部門は、今後数年間で全体的な収益に大きく貢献すると見込まれています。 航空宇宙分野および防衛分野のグラフェン電池産業は、各国政府の防衛活動に多大な資金を投入し、堅調な拡大を見込む可能性があります。 2015年に4百万米ドルと見積もられた自動車分野のグラフェン電池の市場規模は、将来的に拡大すると予測されています。 http://www.military-technologies.net/2017/08/22/graphene-batteries-industry-to-exceed-97mn-by-2024/

下記、グラフェンユーザーの記事から。 太陽光発電は、風力や水力などの他の資源と比較して、再生可能エネルギーで最も急速に成長しています。しかし、最も効率的な太陽電池でも、太陽光線の20％以上しか電気に変換しません。グラフェンは、そのユニークな電気的特性から、今後シリコンの大きなライバルと考えられます。 1）より効率的 スペインの光科学研究所の研究者Frank Koppensたちによって、グラフェンが光子バンドルを吸収すると、他の従来の材料からより多くの電子を生成し、電流を駆動して他の材料よりも効果的にすることができることが明らかになっています。 2) 手ごろな価格 ソーラーパネルを設置して太陽光をフルに利用するには、その費用がネックになっています。グラフェンは多くの方法で太陽電池パネルの効率を上げ、効率よくより多くのエネルギーを生成し、長寿命であることなどから、そのコストを下げられると考えられています。 3）透明 透明なグラフェンソーラーパネルは、窓ガラスにも設置可能になります。 4）柔軟 グラフェンフィルムは、フレキシブルソーラーパネルのデバイスの安定性を改善するためのパッケージング材料として有望です。 5）任意の条件で働く 中国の研究者チームの研究によると、雨の日でも発電する太陽光パネルを開発しています。 6）どこでも使用できる 柔軟性、半透明、軽量、手頃な価格、より効果的で非常に困難な条件で動作するなどの特徴から、建物、車、船のような新しい場所でも太陽光発電が可能になります。 7）蓄電 グラフェンによるスーパーキャパシタは、従来のものより容量が数倍あり、軽量で、長寿命になります。 8）有望な技術 グラフェンは、エレクトロニクスに特有の特性を持っているため、グラフェンは、スーパーエレクトロニクス、CPU、RAM、ウェアラブル、スーパーソーラーパネルをより効果的に作成するなど、多くの将来の課題においてシリコンを凌駕します。 9）環境に優しい シリコンバレーの毒物連合（SVTC）は、四塩化ケイ素や六フッ化硫黄などの温室効果ガスを含む半導体製品と同じ毒性を太陽電池パネルが作り出すと警告しています。 有機太陽電池パネルの製造は、有害物質の発生が少なく、グラフェンは、有機太陽電池パネルを従来のシリコン太陽電池パネル...

シンガポールのNanyang Technological Universityの研究チームによって開発された、新タイプのフレキシブルなマイクロスーパーキャパシターは、携帯電話を充電するスマートTシャツなど、さまざまなアプリケーションを使用して、ウェアラブル分野の発展をさせる可能性があります。 微小サイズのスーパーキャパシタは、グラフェンマイクロリボンからなる面外波状構造を利用しており、電極指の歪み濃度が小さくなるように構成されています。 これにより、電極指を比較的一定の距離に保ちながら、電極材料の割れや剥離を防止します。 この構造は、厚く固く小型のウェアラブルには適していない従来のバッテリが起こす、様々な問題を解決します。 しかし、現在の形態では、グラフェンスーパーキャパシタは1分間だけLCDデバイスに電力を供給することができる段階です。 https://www.elektormagazine.com/news/stretchable-capacitor-is-great-for-wearables

シリコンベースのCMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）技術は、コンピュータ、スマートフォン、デジタルカメラなど、今日広く使用されている多くの電子デバイスの基礎となっています。 ほとんどの研究者は、新世代の高度なエレクトロニクスに移行するために、CMOSを他の半導体と統合する必要性を認識しています。 このプロセスの一環として、バルセロナの光科学研究所の技術者は、グラフェンをCMOS集積回路に統合することに成功しました。 このプロセスにより、グラフェンは表面上に堆積され、その後必要なピクセル形状を形成するようにパターン化されます。 最終プロセスで、PbSコロイド量子ドットの層が加えられます。 量子ドットは数ナノメートルの非常に小さな半導体粒子です。 http://www.digitaljournal.com/tech-and-science/science/seeing-the-invisible-thanks-to-graphene/article/494431

マサチューセッツ工科大学（MIT）で実施されている研究によると、将来の半導体チップは、今のシリコンを使用するのではなく、グラフェンの超薄型シート上に「写真複写」プロセスを使用して製造することができます。 MITによれば、これは既存の半導体ウェーハの設計と施工のコストを削減する有望な方法であると同時に、シリコンと比較してより優れた導電性を持ち、よりエキゾチックな材料の使用を可能にすると考えられています。 http://windowsitpro.com/cloud-data-center/future-semiconductors-could-be-photocopied-using-graphene

通常、ペースメーカなどの埋め込み型デバイスのバッテリは、最終的には化学反応物質を使い果たし、取り替えるために手術を必要とします。 再手術は、心臓病患者に負担となります。 エジプトと米国の研究チームは、埋め込み型デバイスのための効率的で長持ちするバッテリーに使用できる超薄型の生体適合性のスーパーキャパシターを発明することによって、この欠点を克服したと報告しています。 「ペースメーカのほかに、このスーパーキャパシタは、深部脳刺激装置、バイオセンサ、およびその他の様々な電子デバイスなど、広範囲の埋め込み型生体医用デバイスに安全に電力を供給するのに使用することができる」と研究の執筆者であるイスラム・モーサは述べています。 科学者たちは、電解質として生体タンパク質であるグラフェンと筋タンパク質を使ってスーパーキャパシターを準備しました。このようなスーパーキャパシタを使用して製造されたバッテリは、体内で利用可能なタンパク質および生体流体を利用することによって、ペースメーカに長時間電力を供給することができます。 人間の髪の毛よりも薄いスーパーキャパシタは、高い出力密度を生成することができます。ヒト細胞とってに、潜在的な有毒性が考えられる純粋なグラフェンとは異なり、スーパーキャパシタに使用されたグラフェン - タンパク質ハイブリッド材料は、特定の培養細胞に対して毒性効果を示していません。 4日間充放電させたところ、ポリマーで包まれたスーパーキャパシタは細胞に有害な影響を示しませんでした。漏れたとしても、悪影響はありません。 また、1000回の屈曲サイクルの間に90°の角度で曲げられた後でも充放電効率が維持されました。 http://www.grapheneentrepreneur.com/supercapacitor-thinner-human-hair/ http://www.natureasia.com/en/nmiddleeast/article/10.1038/nmiddleeast.2017.80

UCLAのカーナー教授グループとコネチカット大学の研究者は、 体液由来のイオンを用いて動作する生物学的スーパーキャパシタを設計しました。 より長持ちする心臓ペースメーカーやその他の植込み型医療機器につながると予測しています。 現代のペースメーカーは、厚さが6〜8mmあり、体積の半分がバッテリーによって占有されています。 また電池の寿命から取替のための再手術が必要であり、患者に大きな負担となっていました。 開発されたバイオスーパーキャパシタは厚さ1μmであり、物理的な損傷なしに本体内部で曲がり捻れることができ、同等のサイズのエネルギーリチウムフィルムバッテリーよりも多くの電荷を蓄えることができます。  UCLAのカーナー教授は、「エネルギーハーベスターとスーパーキャパシターを組み合わせることで、決して交換する必要のない、生涯にわたって移植可能なデバイスに無限のパワーを提供することができます」。 この技術は、脳深部刺激療法、膀胱刺激療法、胃ペースメーカーなどへの応用も考えられます。 http://www.chemistry.ucla.edu/news/researchers-design-implantable-medical-devices-are-charged-human-energy https://www.bleepingcomputer.com/news/technology/new-battery-technology-draws-energy-directly-from-human-body/