Ученые разработали бумажную бактериальную батарею
Специалисты Государственного университета Нью-Йорка в Бингхамтоне изготовили батарею из бактерий и бумаги. Простое и сравнительно недорогое устройство может помочь обеспечить электричеством удаленные районы с ограниченными ресурсами.
Выводы исследования были представлены на 256-й Государственной встрече и выставке Американского химического общества доктором Секхеуном (Шоном) Чоем.
Бумага считается перспективным материалом для биодатчиков. Но сложным сенсорам требуется электричество. Представленные в продаже батареи слишком расточительные, дорогие и не могут быть встроены в подобный датчик. Авторы рассмотрели в качестве решения бумажный био-аккумулятор.
С помощью принтера Чой с коллегами нанес на основу тонкие металлические и другие слои. На этой структуре разместили вымороженные экзоэлектрогены. Это – специальный тип бактерий, способный выводить электроны из своих клеток через мембраны. Они взаимодействуют с электродами, запитывая аккумулятор. Для активации ученые применяли воду или слюну. Жидкость быстро оживляла микроорганизмы, и они вырабатывали достаточно электродов для работы светодиода и калькулятора.
Специалисты также рассмотрели, как кислород влияет на работу устройства. Свободно проходя через бумагу, он может захватывать электроны до их попадания на электроды. Команда выяснила, что, хотя кислород несколько снижает выработку энергии, его воздействие минимально. Бактериальные клетки крепко прикреплены к бумажным волокнам, так что электроны направляются на анод до вмешательства газа.
Текущий срок годности батареи – около 4 месяцев. Исследователи занимаются усовершенствованием устройства для его продления.
«Также нужно повысить мощностные характеристики примерно в 1000 раз до использования аккумулятора на практике, — сказал Чой. – Этого можно добиться, соединяя изделия».
Специалист подал заявку на патент и ищет промышленных партнеров для вывода технологии на рынок.
Материалы партнеров:
Читайте другие новости:
Читайте также