生物電池新材料:唾液
檸檬、番茄、橙子,甚至一摞硬幣都能用來做成電池。現在,你的口水也可以變成電池了,感嘆現代科技的神奇吧。
picture:123RF
Binghamton大學的研究人員製造出了一種紙基的細菌電池。一滴唾液就能足夠讓這個裝置產生供一個發光二極體亮上20分鐘的電能。關於這種電池的詳細資訊理論文發表在《Advanced Materials Technology》雜誌上。
Binghamton大學的計算機科學教授,也是這篇論文的共同作者Seokheun Choi說:「這個電池含有一種叫做『產電菌群』的細菌,它們能從外部的電極獲取電子。在啟用之前,這些細菌細胞都處在凍干狀態,這樣可以就可以長期儲存了。」即便是在沙漠這樣比較極端的條件下,這種電池依然可用。需要的只是一點有機物,用來給凍干細菌細胞補水並激活它們。
產電菌群是一種能把電子越過細胞壁運到電極上的微生物,只要給它們點兒食物就能幹活了。在Choi的電池裡,唾液起著兩方面的作用,既把冷凍的菌群從沉睡中喚醒,又負責餵飽這些微生物。產電菌群在接觸到唾液的幾分鐘後就能開始供電了。Choi認為這個裝置是「第一個用體液激活的紙基生物電池」。
「一種通過細菌代謝供能的,便攜易用的一次性電池。」Choi說,「對於那些一次性的低功耗應用場合,比如各種生物感測器,這種電池用來按需供電很合適,只要有點口水之類的體液就行了。」
現在這種裝置已經可以給諸如妊娠檢測、HIV(艾滋病毒)檢測,以及葡萄糖感測器等醫療設備供電。在人們負擔不起傳統電池的發展中國家,這種電池的優勢很明顯。畢竟,長著嘴、能吐口水的人就能使用Choi發明的電池了。好吧,其實不一定非要口水,任何有機物其實都行。對於那些特別口乾舌燥的人來說,往電池上倒幾滴髒水就能讓它接著幹活了。
組成電池的材料很簡單,包括紙、碳以及用於印刷的蠟。這種電池成本低廉,所以一次性用過就扔既不心疼也不會污染環境。相比之下,被隨手丟掉的傳統的電池可能向土壤和水源釋放有毒的化學物質。Choi的電池不但對環境友好,而且保質期也長。
Choi花了五年的時間來研發可摺疊的紙基電池。他的目標是將這些電池連接在一起來驅動大型設備。「使用紙基電池的妙處在於,你可以很容易的把多個電池用串聯或者並聯的方式摺疊在一起,並且獲得更好的性能。」
本文譯自 Popular Science,由譯者 Freez Sun 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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