Akumulatory z papieru przy pomocy bakterii?

Fot. Pixabay CC0

Choć dla nas obecność baterii i akumulatorów jest na porządku dziennym, w odległych regionach świata gniazdka elektryczne i akumulatory to luksus. Potrzebne zatem są nowe, tanie i przenośne źródła energii. Na spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego naukowcy ogłoszą nowy typ akumulatorów z papieru napędzanych przez bakterie, które mogą przezwyciężyć te problemy.

Dr Seokheun (Sean) Choi, który zaprezentuje pracę, mówi: "Papier ma wyjątkowe zalety jako materiał do biosensorów. Jest tani, jednorazowy, elastyczny i ma dużą powierzchnię, jednak zaawansowane czujniki wymagają zasilania, a komercyjne akumulatory są zbyt nieekologiczne i drogie." Podczas swoich wcześniejszych praca, badacze opracowali już jednorazowe bioczujniki na bazie papieru, które umożliwiają tanie i wygodne diagnozowanie chorób i warunków zdrowotnych oraz wykrywanie zanieczyszczeń w środowisku.

Problem polega na tym, że często nie są one dostatecznie czułe. Aby to poprawić, potrzebne jest zasilanie. Stąd właśnie wziął się pomysł na stworzenie papierowego akumulatora zasilanego bakteriami. Choi i jego zespół z State University of New York w Binghamton stworzyli takie urządzenie, drukując cienkie warstwy metali i innych materiałów na papierowej powierzchni. Następnie umieścili na papierze liofilizowane "egzoelektrogeny", czyli szczególny rodzaj bakterii, które mogą przenosić elektrony na zewnątrz swoich komórek.

Jak działa taki akumulator? Nic prostszego. Przeniesione przez bakterie elektrony mogą wejść w kontakt z elektrodami zewnętrznymi i zasilić akumulator. Do pobudzenia bakterii do pracy potrzebna jest jedynie odrobina wody lub śliny. Okazało się, że bakterie zaczęły „pracować" zaledwie w ciągu kilku minut i wytworzyły ilość energii wystarczająca do zasilania diody emitującej światło w czujniku i kalkulatora.

Opracowany przez dr Choi i jego zespół akumulator ma obecnie okres trwałości około 4 miesięcy. Naukowcy pracują jednak nad jego poprawą. "Wydajność mocy również wymaga poprawy o około 1000 razy w przypadku większości praktycznych zastosowań" - mówi Choi. „Można to osiągnąć przez układanie w stos i podłączanie wielu baterii papierowych".

(KB)