Новые бумажные биобатареи обеспечат медицинские датчики «животной» энергией - «Технологии»
✔ Технологии стоят у истоков любого изобретения. Благодаря им появляются новые устройства и материалы. В этом разделе вы найдете информацию о самых интересных технологиях современного хайтек мира. |
Всем известно, что применение батарей далеко не ограничивается питанием электромобилей или хранением энергии из возобновляемых источников. Некоторые из них служат для обеспечения небольшого количества энергии для работы светодиодов или медицинский датчиков – функций, которые могут сыграть решающую роль для людей, живущих в отдаленных районах, вдали от электрической сети. На конференции Американского химического общества на этой неделе, исследователи из Университета штата Нью-Йорка в Binghampton представили свою новаторскую работу – бумажную батарею с питанием от жизнедеятельности бактерий.
«Бумага имеет уникальные преимущества в качестве материала для биосенсоров, - объясняет исследователь Сеохен Чой. - Это недорогой, одноразовый и гибкий материал с большой площадью поверхности. Тем не менее, современные датчики требуют больше питания. Коммерческие батареи слишком дороги, и они не могут быть интегрированы в бумажные подложки. Наилучшим решением является бумага на основе био-батареи».
Одноразовые бумажные биосенсоры уже применяются для выявления заболеваний, мониторинга состояния здоровья и выявления загрязнителей окружающей среды, но возможность доступа к внешнему источнику энергии еще более увеличивает их диагностические возможности. Поиск недорогих одноразовых батарей для энергоснабжения привели Чоя и его команду к разработке новых эффективных устройств, питаемых энергией микроорганизмов.
Читайте также: Технология «протонных батарей» обещает перевернуть отрасль накопителей энергии
Бумажная батарея сделана путем печати тонких слоев металлов и других материалов на поверхность бумаги с последующим добавлением слоя из особого типа бактерий, которые переносят электроны через их клеточные стенки. Когда эти электроны контактируют с внешними электродами, они создают достаточно электроэнергии для питания устройства.
В этом случае речь не идет о большем количество электричества, но его достаточно для питания светодиодов, датчиков или другой электроники в местах, где другие источники не доступны. Но и такой небольшой объем энергии в определенных условиях может стать вопросом «жизни и смерти». При этом такие микробы активируются небольшим количеством воды. Даже слюна может привести бактерии к жизни в течение нескольких минут.
Как и все лабораторные изобретения, это – еще нуждается в усовершенствованиях для полноценного внедрения в реальном мире. «Его эффективность должна быть улучшена примерно в 1000 раз для большинства практических применений, - говорит Чой. - Одним из способов может стать наложение нескольких слоев бумаги друг на друга».
Бактерии в настоящее время могут выживать на протяжении 4 месяцев, но исследователи продолжают искать способы, чтобы продлить срок службы своих новых одноразовых бумажных батарей. Чой подал заявку на патент и ищет промышленных партнеров для коммерциализации технологии.
Читайте также: «Ледяные батареи» будут хранить солнечную энергию и охлаждать дома в Австралии
Источник: techxplore.com
И будьте в курсе первыми!
