具有 100 年保质期的微型生物电池依靠细菌运行

具有 100 年保质期的微型生物电池依靠细菌运行
去年秋天，宾厄姆顿大学教授 Seokheun“Sean”Choi 和他的生物电子学与微系统实验室发表了他们对一种由人体肠道 Ph 因子激活的可摄入生物电池的研究。

现在，他和博士生 Maryam Rezaie 将他们学到的知识融入到新的想法中，以便在体外使用。

Small杂志上的一项涵盖纳米技术的新研究分享了使用类似于以前可摄入版本的孢子形成细菌来制造一种可能在 100 年后仍能正常工作的设备的结果。

“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，并且还可以通过吸收空气中的水分快速激活，”电气系教员 Choi 说。和 Thomas J. Watson 工程与应用科学学院的计算机工程。

Choi 说：“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。” “问题是，我们如何才能长期储存细菌直到使用？如果可能的话，那么你将如何提供按需电池激活以快速轻松地发电？你将如何提高功率？ “

这个一角硬币大小的燃料电池用一块 Kapton 胶带密封，这种材料可以承受 -500 到 750 华氏度的温度。当胶带被取下并允许水分进入时，细菌与化学萌发剂混合，促使微生物产生孢子。该反应产生的能量足以为 LED、数字温度计或小钟供电。

细菌孢子的热激活将全功率时间从 1 小时缩短到 20 分钟，增加湿度导致更高的电输出。在室温下存放一周后，发电量仅下降了 2%。

该研究由海军研究办公室资助，很容易想象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。

虽然这些都是不错的结果，但 Choi 知道像这样的燃料电池需要更快地启动并产生更多电压才能成为传统电池的可行替代品。

“我认为这是一个好的开始，”他说。“希望我们可以利用这些想法制作商业产品。”