بطارية حيوية تعمل بالبكتيريا بعمر افتراضي يصل إلى 100 عام

12 أبريل 2023 (أخبار Nanowerk) في الخريف الماضي ، نشر البروفيسور Seokheun "Sean" Choi ومختبره Bioelectronics and Microsystems أبحاثهم في بطارية حيوية قابلة للهضم ينشطه عامل الأس الهيدروجيني في الأمعاء البشرية. الآن ، أخذ هو وطالبة الدكتوراه مريم رضائي ما تعلموه ودمجه في أفكار جديدة لاستخدامها خارج الجسم. دراسة جديدة في المجلة صغير ("إنبات عصيات إندوسبورات تنشط بالحرارة من أجل توليد طاقة حيوية سريعة وعملية: نحو بطاريات حيوية محمولة وقابلة للتخزين تعمل بالطاقة البكتيرية") ، نتائج استخدام البكتيريا المكونة للجراثيم المشابهة للإصدار السابق القابل للابتلاع لإنشاء جهاز يحتمل أن يظل يعمل بعد 100 عام. ابتكر البروفيسور Seokheun "Sean" Choi وطالبة الدكتوراه Maryam Rezaie بطارية حيوية صغيرة تعمل على البكتيريا ويحتمل أن تدوم 100 عام. (الصورة: جامعة بينغامتون) "الهدف العام هو تطوير خلية وقود ميكروبية يمكن تخزينها لفترة طويلة نسبيًا دون تدهور نشاط التحفيز الحيوي ويمكن أيضًا تنشيطها بسرعة عن طريق امتصاص الرطوبة من الهواء ،" قال تشوي ، عضو هيئة تدريس عضو في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في كلية توماس جيه واتسون للهندسة والعلوم التطبيقية. قال تشوي: "أردنا أن نصنع هذه البطاريات الحيوية لإمكانيات توليد الطاقة المحمولة والقابلة للتخزين وعند الطلب". المشكلة هي كيف يمكننا توفير تخزين طويل الأمد للبكتيريا حتى استخدامها؟ وإذا كان ذلك ممكنًا ، فكيف ستوفر تنشيطًا للبطارية عند الطلب لتوليد الطاقة بسرعة وسهولة؟ وكيف يمكنك تحسين القوة؟ " تم إغلاق خلية الوقود بحجم الدايم بقطعة من شريط Kapton ، وهي مادة يمكنها تحمل درجات حرارة من -500 إلى 750 درجة فهرنهايت. عندما تمت إزالة الشريط والسماح للرطوبة بالدخول ، اختلطت البكتيريا مع مادة كيميائية منبتة شجعت الميكروبات على إنتاج الأبواغ. أنتجت الطاقة الناتجة عن هذا التفاعل ما يكفي لتشغيل مصباح LED أو مقياس حرارة رقمي أو ساعة صغيرة. يؤدي التنشيط الحراري للجراثيم البكتيرية إلى خفض الوقت إلى الطاقة الكاملة من ساعة واحدة إلى 1 دقيقة ، كما أدت زيادة الرطوبة إلى زيادة إنتاج الكهرباء. بعد أسبوع من التخزين في درجة حرارة الغرفة ، كان هناك انخفاض بنسبة 20٪ فقط في توليد الطاقة. تم تمويل الدراسة من قبل مكتب الأبحاث البحرية ، ومن السهل تخيل التطبيقات العسكرية لمصدر طاقة يمكن نشره في ساحة المعركة أو في مواقع بعيدة. ومع ذلك ، سيكون هناك الكثير من الاستخدامات المدنية لخلية الوقود هذه أيضًا. في حين أن هذه كلها نتائج جيدة ، يعرف تشوي أن خلية وقود كهذه تحتاج إلى التشغيل بسرعة أكبر وإنتاج المزيد من الجهد لتصبح بديلاً قابلاً للتطبيق للبطاريات التقليدية. قال "أعتقد أن هذه بداية جيدة". "نأمل أن نتمكن من صنع منتج تجاري باستخدام هذه الأفكار."

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62801.php