科技资讯 2023-04-19 19:24

纽约州立大学宾厄姆顿大学的研究人员开发出了一种100年后仍能工作的微型生物电池。

去年秋天,宾厄姆顿大学教授Seokheun“Sean”Choi和他的生物电子和微系统实验室发表了他们对由人体肠道Ph因子激活的可食用生物电池的研究。

现在,他和他的博士生Maryam Rezaie已经将他们所学到的东西整合到新的想法中,用于体外。

发表在《小》(Small)杂志上的一项涉及纳米技术的新研究分享了利用孢子形成细菌(类似于之前的可食用细菌)制造出一种可能在100年后仍能工作的设备的结果。

“总体目标是开发一种微生物燃料电池,它可以储存相对较长的时间,而不会降低生物催化活性,并且可以通过吸收空气中的水分来快速激活,”Choi说,他是托马斯·j·沃森工程与应用科学学院电气与计算机工程系的教员。

“我们想让这些生物电池具有便携、可存储和按需发电的能力,”崔说。“问题是,我们如何在使用之前提供细菌的长期储存?”如果这是可能的,那么你将如何提供按需电池激活以实现快速简便的发电?如何提高功率呢?”

一角硬币大小的燃料电池是用卡普顿胶带密封的,这种材料可以承受-500到750华氏度的温度。当胶带被移除并允许水分进入时,细菌与一种化学发酵剂混合,这种发酵剂促使微生物产生孢子。该反应产生的能量足以为LED、数字温度计或小型时钟供电。

细菌孢子的热活化将充满电的时间从1小时缩短到20分钟,并且增加湿度导致更高的电力输出。在室温下储存一周后,发电量只下降了2%。

这项研究是由海军研究办公室资助的,很容易想象一种可以部署在战场或偏远地区的电源的军事应用。然而,这种燃料电池也有很多民用用途。

虽然这些都是很好的结果,但Choi知道,像这样的燃料电池需要更快地充电,产生更多的电压,才能成为传统电池的可行替代品。

“我认为这是一个良好的开端,”他说。“希望我们能利用这些想法制造出商业产品。”