식염

Jun 22, 2023

싱가포르 난양 기술 대학교(NTU 싱가포르)의 과학자들은 식염수에 담그면 전기를 저장하고 언젠가는 스마트 콘택트 렌즈에 전원을 공급할 수 있는 인간의 각막만큼 얇은 유연한 배터리를 개발했습니다.

배터리 개발은 NTU 전기전자공학부(EEE) 이석운 부교수가 주도했다.

스마트 콘택트렌즈는 우리의 각막에 가시적인 정보를 표시하고 증강현실에 접근할 수 있는 첨단 콘택트렌즈입니다. 현재 사용되는 용도로는 시력 교정, 착용자의 건강 모니터링, 당뇨병 및 녹내장과 같은 만성 질환이 있는 사람들의 질병 표시 및 치료 등이 있습니다. 미래에는 착용자가 보고 듣는 모든 것을 기록하고 클라우드 기반 데이터 저장소에 전송하는 스마트 콘택트 렌즈가 개발될 수 있습니다.

그러나 이러한 미래의 잠재력을 실현하려면 이를 구동할 수 있는 안전하고 적합한 배터리를 개발해야 합니다. 기존의 충전식 배터리는 금속이 포함된 전선이나 유도 코일에 의존하고 있으며 불편하고 사용자에게 위험을 안겨주기 때문에 사람의 눈에 사용하기에 부적합합니다.

NTU가 개발한 배터리는 생체적합성 소재로 만들어졌으며 리튬이온 배터리나 무선 충전 시스템과 같은 전선이나 독성 중금속을 포함하지 않습니다. 배터리에는 주변 식염수에 있는 나트륨 및 염화물 이온과 반응하는 포도당 기반 코팅이 있으며, 배터리에 포함된 물은 전기가 생성되는 '와이어' 또는 '회로' 역할을 합니다.

배터리에는 낮은 농도의 나트륨 및 칼륨 이온이 포함되어 있기 때문에 인간의 눈물로도 전력을 공급할 수 있습니다. 시뮬레이션된 눈물 용액으로 현재 배터리를 테스트한 결과, 연구원들은 배터리를 사용하는 매 12시간 착용 사이클마다 배터리 수명이 1시간씩 추가로 연장된다는 사실을 보여주었습니다. 배터리는 외부 전원 공급 장치를 통해 일반적으로 충전할 수도 있습니다.