Никакого вреда: электрическая биобатарея съедает себя после использования

Исследователи из Университета Бингемтона в США создали полностью растворимую биобатарею с использованием пробиотиков.

Отмечается, что батарея создана на водорастворимой бумаге. Она способна генерировать электричество в течение 100 минут, а затем полностью раствориться.

Исследователи указали на популярный фильм «Миссия невыполнима», в котором актер Том Круз, исполняющий роль агента Итана Ханта, использует устройство, которое самоуничтожается через 5 секунд после отправки сообщения. Ученые подчеркнули, что такая электроника вполне реальна, однако наиболее сложной частью в ней остается батарея.

Команда ученых из университета Бингемтона в течение 20 лет исследовала одноразовую «бумажную электронику». В частности, в новом исследовании Сеокхун Чой и его коллеги демонстрируют потенциал пробиотиков. Доктор наук из лаборатории биоэлектроники и микросистем Маедэ Мохаммадифар создала полностью растворимый топливный элемент из микробов.

Исследователи утверждают, что батарею питают коммерчески доступные пробиотики, которые безопасно растворяются, производя только полезные микроорганизмы. Батарея изготовлена на растворимых в воде и чувствительных к уровню pH субстратах с использованием пробиотической смеси из 15 штаммов микроорганизмов для генерации электричества, и из электродов из различных материалов. Манипулируя длиной устройства или инкапсулируя его в pH-чувствительные полимеры, подачу питания можно точно настроить от 4 мин до более 100 мин. Каждый модуль генерирует 4 мкВт мощности, 47 мкА тока и напряжение разомкнутой цепи 0,65 В. 

Исследователи убеждены, что их разработка открывает новую страницу в создании биомедицинских имплантатов, датчиков окружающей среды и одноразовой электроники. Исследователи разработали поверхность электрода, которая может быть лучше для бактерий, используя полимер и некоторые наночастицы, чтобы гипотетически улучшить электрокаталитическое поведение пробиотиков и дать им импульс. Циклические вольтамперометрические измерения выявили отчетливые окислительно-восстановительные пики, когда пробиотики контактировали с модифицированным электродом — явное доказательство способности переносить электроны.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Small

Источник: Interesting Engineering