جنرال لواء

يبتكر العلماء بطارية ورقية تستخدم البكتيريا لتوليد الطاقة


ربما في إيماءة نهائية إلى مشتقات الطاقة منخفضة التكلفة والمستدامة ، طور فريق من الباحثين من جامعة ولاية نيويورك ، بينغهامتون بطارية ورقية تستخدم البكتيريا كمصدر للطاقة.

بطارية حيوية فائقة

مسلح بهدف تطوير "الجيل التالي من الإلكترونيات" القادر على الاندماج "مع محيط غير مستو لإنترنت الأشياء (IoT)" مع كونه "صديقًا للبيئة للحد من الزيادة الهائلة في النفايات الإلكترونية (مثل -Waste) "، شرعوا في إنشاء بطاريتهم الحيوية عن طريق تكديس طبقات رقيقة من المواد المطبوعة أولاً على الورق. كانت الخطوة التالية هي إدخال بكتيريا خاصة تعرف باسم الإلكتروجين الخارجي.

تم اختيار Exoelectrogens لأن لديها القدرة على نقل الإلكترونات خارج خلاياها ، والتي عند تنشيطها باللعاب أو الماء ، تنتج الطاقة. في الوقت الحالي ، نعلم أن:

* تستغرق العملية دقيقة حتى تعمل ولمرة واحدة.

* يمكنه تخزين الطاقة بنجاح لمدة تصل إلى 4 أشهر تقريبًا.

* عند الاختبار ، كان إنتاج الطاقة كافياً لتشغيل آلة حاسبة بالإضافة إلى الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED).

عرض التكنولوجيا

بطريقة نموذجية ، يتشارك العلماء عملهم مع المجتمع العلمي (للإجابة على أسئلة "كيف يعمل؟") ، متبوعًا بتسجيل براءات الاختراع والحصول على الدعم من قادة الصناعة (للإجابة على السؤال الذي لا يقل أهمية عن "كيفإرادةتعمل؟).

تضمنت المرحلة الأولى تقديمهم في الاجتماع والمعرض الوطني للجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS) لهذا الأسبوع. يعد المعرض مكانًا مثاليًا لعرض هذا البحث الجديد حيث تمثل الأكاديمية الأمريكية للعلوم أحد أكبر التجمعات للعقول العلمية في العالم.

Seokheun Choi ، الأستاذ المشارك في قسم الهندسة الكهربائية والحاسوب بالجامعة - والذي يقدم أيضًا تفاصيل حول العمل في المؤتمر ، وتحدث بالتفصيل عن إمكانات هذه التكنولوجيا في قطاعي الطاقة والإلكترونيات:

قال "للورق مزايا فريدة كمواد لأجهزة الاستشعار الحيوية". "إنه غير مكلف ، ويمكن التخلص منه ، ومرن ، وله مساحة سطح عالية. ومع ذلك ، تتطلب المستشعرات المتطورة مصدر طاقة. البطاريات التجارية باهظة الثمن ومهدرة للغاية ، ولا يمكن دمجها في ركائز الورق. أفضل حل هو الورق- البطارية الحيوية القائمة ".

التقدم في العمل

على الرغم من أن العمل الذي قام به الفريق قد أسفر عن بعض النتائج الواعدة جدًا ، إلا أنهم سريعون أيضًا في الاعتراف بالحاجة إلى تعزيز جهود البحث والتطوير (R & D) من أجل الارتقاء بالتكنولوجيا إلى مستوى يناسب الرؤية الأصلية وراء تصميمها .

في حديثه عن الخطوات التالية ، قال البروفيسور تشوي: "يحتاج أداء الطاقة أيضًا إلى تحسين بنحو 1000 ضعف لمعظم التطبيقات العملية" ، مضيفًا ، "يمكن تحقيق ذلك من خلال تكديس وتوصيل بطاريات ورقية متعددة".

في مناطق العالم حيث يستمر الناس في مواجهة تحديات هائلة ناجمة عن الموارد المحدودة ، فإن ابتكارات البطارية الحيوية مثل هذه لديها القدرة على إحداث فرق.

تمت مشاركة تفاصيل الدراسة في مقال بعنوان "دمج البكتيريا الكهربائية بالورق" والذي تم نشره في مواد متطورة مجلة الشهر الماضي.


شاهد الفيديو: مصباح ملح الهملايا يحمل الكثير من الفوائد (شهر اكتوبر 2021).