ساخت باتری باکتریایی که می‌توان ۱۰۰ سال آن را نگه‌داشت

به گزارش گروه دانش و فناوری،پاییز گذشته دکتر سئوکون چوی در آزمایشگاه بیوالکترونیک و میکروسیستم‌ها نتایج تحقیقات خود را در مورد بیوباتری که توسط فاکتور pH روده انسان فعال می‌شوند، منتشر کرد.

به تازگی سئوکون و مریم رضائی دانشجوی دکتری وی از دستاوردهای پروژه قبلی برای توسعه بیوباتری جدیدی استفاده کردند.

در مقاله‌ای با عنوان “Moisture-Enabled Germination of Heat-Activated Bacillus Endospores for Rapid and Practical Bioelectricity Generation: Toward Portable, Storable Bacteria-Powered Biobatteries” که در نشریه Small توسط این تیم به چاپ رسید، نشان دادند که با اسپورهای نوعی باکتری می‌توان برای تولید زیست‌الکتریسیته استفاده کرد و این فناوری را برای تولید زیست‌باتری‌های مبتنی بر باکتری مورد استفاده قرار داد، باتری‌هایی که پس از ۱۰۰ سال هنوز می‌توانند کار کنند.

سئوکون چوی در این زمینه توضیح داد: هدف کلی ایجاد یک پیل سوختی میکروبی است که می‌تواند برای یک دوره به نسبت طولانی و بدون تخریب فعالیت بیوکاتالیستی داشته و همچنین با جذب رطوبت از هوا می‌تواند به سرعت فعال شود.

این محقق افزود: ما می‌خواستیم بیوباتری‌هایی با قابلیت‌ قابل حمل تولید کنیم. مشکل این است که چگونه می‌توانیم تا زمان استفاده از باکتری‌ها، امکان ذخیره طولانی مدت باکتری‌ها را فراهم کنیم؟ و اگر این کار امکان‌پذیر باشد، پس چگونه می‌توانید باتری را در صورت نیاز سریع و آسان آماده کنید؟ و چگونه می‌توان توان باتری را بهبود داد.

این باتری در ابعاد یک سکه بوده که با یک قطعه نوار کاپتون مهر و موم شده است، ماده‌ای که می‌تواند از دمای منفی ۵۰۰ تا ۷۵۰ درجه فارنهایت را تحمل کند. هنگامی که نوار برداشته شود و رطوبت وارد شود، باکتری‌ها با یک ماده شیمیایی مخلوط می‌شوند که میکروب‌ها را به تولید اسپورها تشویق می‌کنند. انرژی حاصل از آن واکنش به اندازه‌ای است که برای تأمین انرژی LED، دماسنج دیجیتال یا یک ساعت کوچک کافی است.

فعال‌سازی حرارتی اسپورهای باکتریایی زمان رسیدن به بیشینه توان را از یک ساعت به ۲۰ دقیقه کاهش می‌دهد و افزایش رطوبت منجر به خروجی الکتریکی بالاتر می‌شود. این باتری پس از یک هفته ذخیره‌سازی در دمای اتاق، تنها ۲ درصد افت تولید برق دارد.

این مطالعه توسط دفتر تحقیقات نیروی دریایی آمریکا تأمین مالی شده و به راحتی می‌توان از آن برای تامین نیاز ادوات الکترونیکی در میدان نبرد یا مناطق دورافتاده استفاده کرد.

انتهای پیام