無處不在的微生物遍及我們體內(nèi)、土壤、水、垃圾和空氣中。為了填飽肚子,他們會從環(huán)境中收集電子然后再將它們排泄出去。
許多科學(xué)家已經(jīng)找到了如何捕捉這些電子,并將它們制成電源的方法。但來自美國紐約州立大學(xué)生物電子和微系統(tǒng)實驗室的助理教授Seokheun "Sean" Choi說,他們已經(jīng)找到如何用紙完成這件事的方法。
他的可折疊的紙質(zhì)電池是生物燃料電池,可以支持小型生物傳感器的運行。由于它是用紙制成的,所以該設(shè)備成本低廉和易處理的特點。因它的發(fā)電物質(zhì)是微生物,所以無論何時何地使用都能產(chǎn)出電。
Choi說道:“理論上講,微生物無處不在,我甚至認(rèn)為細(xì)菌電池可以在資源有限的環(huán)境中使用。”
這意味著你可以在災(zāi)區(qū)、戰(zhàn)場或在貧困地區(qū)的診所等地方使用。
從根本上說,Choi的生物電池有兩個主要部件:一個陽極和一個陰極。陽極通常是電子的來源,形成一個向陰極流動的電流。
在這個電池中,Choi將陽極放置在紙張的一側(cè),這張紙中充滿了微生物并且放置在裝滿了導(dǎo)電聚合物的容器中。紙的另一面是陰極,表面涂著一層薄蠟,薄蠟下面是帶狀硝酸銀。
通過折疊紙張,兩極接觸,微生物體內(nèi)的電子從正極釋放出來形成電流。折疊紙張的方式不同,電流的輸出形式也不太。例如,以手風(fēng)琴的形狀折疊有微生物相互接觸了6次,就形成了44.85微瓦特105.89微安培的電流。
Choi承認(rèn),產(chǎn)生的能量很少。研究早期,他第一次提出開發(fā)紙制電子產(chǎn)品時他曾懷疑這些產(chǎn)品能有什么用。后來,當(dāng)他意識到類似生物傳感器用來檢測病原體或監(jiān)控血糖水平的設(shè)備并不需要太多的能源。
他說:“現(xiàn)在,這種電池使用的是廢水,但這種電池可以使用任何液體,如血液、汗液、尿液、唾液。”
這并不是Choi開發(fā)的第一款紙質(zhì)電池。今年早些時候,他的團(tuán)隊提出了一款造型為忍者星的電池。
忍者星電池
而現(xiàn)在這款紙電池是升級版。他說:“這是升級版,你不需要很多層紙,所有的零件都集中到一張紙上。”