Baterie czerpiące z origami

Baterie czerpiące z origami

Inżynier z Uniwersytetu Binghamton w USA opracował papierowy akumulator, który w swojej konstrukcji wykorzystuje techniki origami. Mikrowatowa bateria opiera swoją pracę na wymianie tlenu przez drobnoustroje, zapewniając wystarczającą ilość energii, aby uruchomić czujnik biologiczny oparty o kroplę cieczy, która służy do wykrywania bakterii.

- Brudna woda ma bardzo dużo materii organicznej - powiedział Seokheun Choi, którego praca została opublikowana na łamach Nano Energy - Każdy typ materiału pochodzenia roślinnego może być źródłem metabolizmu dla kultur bakterii.

Technologia może być przydatna w odległych obszarach o ograniczonych zasobach. Ponieważ papier jest tani i łatwo dostępny, stanowi on główny materiał w tworzeniu narzędzi diagnostycznych dla świata rozwijającego się.

- Papier jest tani i biodegradowalny, a przy okazji występowania w nim zjawiska kapilarnego, do tworzenia niezwykłych konstrukcji nie potrzebujemy nawet strzykawek.

Podczas gdy papierowe biosensory stanowią obietnicę rozwoju dla biednych krajów, nie będą przydatne, jeżeli nie będzie istnieć technologia, która zintegruje je z ręcznymi urządzeniami do analizy.

Choi opracował więc niezależnie zasilany system, w którym papierowa bateria wytwarza wystarczająco dużo energii, aby uruchomić czujnik biologiczny. Akumulator o rozmiarach pięciocentówki, umieszczony w papierowym kwadracie wielkości pudełka od zapałek, wykorzystuje tanią oddychającą katodę. Została ona utworzona dzięki aktywnemu węglowi rozpylonemu na niklowej elektrodzie.

Dzięki zastosowaniu techniki origami udało się stworzyć kompaktową strukturę 3D. Kultury bakterii podróżują poprzez zagniecenia papieru utworzone pomiędzy jej elektrodami. Rozkładając konstrukcję udaje się wzmocnić reakcje katodowe poprzez wystawienie elektrody na działanie powietrza.

Prace nad rozwojem baterii są przedmiotem trzyletniego grantu, jaki Choi otrzymał od amerykańskiej Narodowej Fundacji Naukowej.

(rr)