صناعة

يمكن لهذه البطارية التي تعمل بالبكتيريا أن تحدث ثورة في البطاريات الحيوية

يمكن لهذه البطارية التي تعمل بالبكتيريا أن تحدث ثورة في البطاريات الحيوية


يمر الناس حول العالم بحزم لا حصر لها من البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة كل عام. ومع ذلك ، لا يمكن لجهاز جديد تبسيط هذه العملية فحسب ؛ يمكن أن ينقذ حياة الأشخاص ذوي الموارد المحدودة. طور باحثون في جامعة بينغامتون في ولاية نيويورك ورقة بطارية تعمل بالبكتيريا.

يستخدم الجهاز ورق الكروماتوغرافيا كقاعدة. ثم وضع الفريق شريطًا من نترات الفضة تحت طبقة رقيقة من الشمع لعمل كاثود. بعد ذلك ، صنعوا خزان بوليمر موصل ليكون الأنود. يتم طي الورق بعد ذلك حسب الإخراج المطلوب. بعد طيها ، تُضاف بضع قطرات من السائل المليء بالبكتيريا. يعمل التنفس الخلوي للبكتيريا على تشغيل البطارية نفسها.

[مصدر الصورة: Seokheun et al عبر ScienceDaily]

يعمل الأستاذ المساعد Seokheun "Sean" Choi في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات. كما يعمل أيضًا كمدير لمختبر Bioelectronics and Microsystems في Binghamton.

وقال: "لقد ظهرت Papertronics مؤخرًا كطريقة بسيطة ومنخفضة التكلفة لتشغيل أجهزة الاستشعار التشخيصية التي تستخدم لمرة واحدة في نقطة الرعاية". "تعتبر أجهزة نقاط الرعاية القائمة بذاتها والمستدامة ذاتيًا والورقية ضرورية لتوفير علاجات فعالة ومنقذة للحياة في الأماكن محدودة الموارد."

ثبت أن نمط طي الأوراق هو الجزء الأكثر استهلاكا للوقت في العملية. يمكن للأنماط المختلفة تحسين أو تقليل إخراج البطارية بشكل كبير.

قال تشوي: "يتطلب الجهاز طبقات لتشمل مكونات ، مثل الأنود والكاثود و PEM (غشاء تبادل البروتون)". "تتطلب [البطارية النهائية] التجميع اليدوي ، وهناك مشكلات محتملة مثل اختلال طبقات الورق والانقطاع الرأسي بين الطبقات ، مما يؤدي في النهاية إلى تقليل توليد الطاقة."

من حيث الطاقة ، لا يوفر الورق الصغير الكثير من أي شيء. أنتج الفريق 31.51 ميكرو واط عند 126 ميكرو أمبير تقريبًا مع ست بطاريات مطوية في إعداد معين.

ومع ذلك ، في حالات الطوارئ مثل مواقع الكوارث أو وسط حرارة المعركة ، فإن مقدار القوة ليس هو الأكثر أهمية. تحل هذه البطاريات الورقية مشكلة قابلية النقل. إذا كان بإمكان الورق إصدار طاقة كافية لتشغيل وظائف مراقبة المريض في المناطق النائية أو تشغيل معدات الكشف المنقذة للحياة حتى لفترة قصيرة ، فإنه ينجح.

قال تشوي إن تطوير الإلكترونيات الورقية لم يمس إلى حد كبير. وأشار إلى أن تكامل المصادر الميكروبية للطاقة يمكن أن يستخدم أيضًا المصادر المتاحة بسهولة لأغراض ثورية.

قال تشوي: "من بين العديد من البطاريات الورقية المرنة والمتكاملة ذات الاتجاه الصاعد الكبير ، يمكن القول إن تكنولوجيا خلايا الوقود الميكروبية الورقية هي الأكثر تخلفًا". "نحن متحمسون لهذا لأن الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تحصد الطاقة الكهربائية من أي نوع من المصادر القابلة للتحلل الحيوي ، مثل مياه الصرف الصحي المتاحة بسهولة. أعتقد أن هذا النوع من البطاريات الورقية يمكن أن يكون مصدر طاقة في المستقبل للإلكترونيات الورقية."

راجع أيضًا: البطارية المبتكرة لشحن الهواتف في ثوانٍ وتدوم لمدة أسبوع

عبر جامعة بينغهامتون


شاهد الفيديو: كيف نعالج مشكلة تلف البطاريات بسرعة. واطالة عمر البطاريات