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美国科研人员研发出细菌纸电池 适用离网地区

2018-08-23 06:50
来源: 电缆网

本周在美国化学学会的一次会议上,来自纽约州立大学的研究人员将展示他们在由细菌驱动的突破性纸电池上的工作。

“纸张作为生物传感器的材料具有独特的优势,”研究员Seokheun Choi解释说,“它便宜,一次性,柔韧,并具有利用率极高的表面积。然而,复杂的传感器需要电源。商业电池太浪费且昂贵,并且它们不能集成到纸基材中。最好的解决方案是纸质生物电池。”

已经存在用于检测疾病,监测健康状况和检测环境污染物的一次性纸基生物传感器,但是获得外部电源将显着增加其诊断能力。寻找便宜的一次性电池以提供所需的电力是导致Choi及其团队追求开发由细菌驱动的廉价纸电池的原因。

纸电池是通过在纸张表面上印刷薄薄的金属和其他材料制成的,然后添加一层冷冻干燥的外电子,这是一种通过细胞壁传递电子的特殊细菌。当这些电子与外部电极接触时,它们会产生足够的电能为电池供电。

这里提到的电力并不是大量的,只是足以为发光二极管,生物传感器或计算器供电,但在其他电源根本无法供电的地方,微小的电流足以让生命充满活力。

但是,像所有实验室发现一样,这个仍然需要改进才能在现实世界中可行。 “对于大多数实际应用来说,功率性能需要提高约1,000倍,”Choi说,“但这可能是通过将多层纸电池堆叠在一起而形成的。”

目前细菌在冷冻干燥状态下可存活约4个月,研究人员继续寻找延长新纸电池保质期的方法。Choi已申请电池专利,并正在寻求行业合作伙伴的商业化。迄今为止的研究由国家科学基金会,海军研究办公室和纽约州立大学研究基金会资助。

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