21. ledna 2025
Švýcarští vědci vyvinuli biologicky odbouratelnou živou baterii schopnou napájet senzory životního prostředí. Environmentální senzory jsou užitečné pro sběr dat, ale často mají problémy s napájením. Řešením švýcarských vědců je 3D vytištěná biologicky odbouratelná baterie.
Tato baterie využívá k výrobě energie metabolismus dvou různých druhů hub a funguje jako mikrobiální palivový článek. Mezi 300 a 600 milivolty, jak uvádí v článku ACS Sustainable Chemistry & Engineering, účinnost není nijak zvlášť vysoká, ale stačí spustit čtyřčlánkový teplotní senzor po dobu dvou a půl dne. Tyto senzory obvykle používají environmentální studie a zemědělství.
Vzhledem k tomu, že tyto palivové články historicky používají bakterie, není tato technika úplně nová. Tento vynález, který vytvořil tým Empa's Cellulose and Wood Materials Laboratory, je poprvé, kdy byly k výrobě použity dvě samostatné houby. funkční palivový článek. Zatímco katoda využívá houbu bílé hniloby, která produkuje enzym k transportu elektronů, anoda uvolňuje elektrony pomocí běžného pekařského droždí.
Postup vytvoření zahrnuje 3D tisk inkoustu složeného z celulózy a buněk plísní, ke kterým jsou kvůli vodivosti přidány grafitové vločky a saze. Aby materiál zůstal elektricky vodivý a biologicky odbouratelný, je tento inkoust navržen tak, aby podporoval růst plísní a zachovával životaschopnost buněk.
Tím, že houby požívají přebytečné molekuly cukru a jakmile je cukr vyčerpán, celulózu samotnou, přispívají také k rozpadu baterie. Po přidání vody a živin se aktivují buňky obalené včelím voskem, které lze udržovat v suchu.
V budoucnu má tým Empa v úmyslu studovat více druhů hub, které mohou být vhodné pro tuto technologii, a zlepšit funkčnost a životnost jejich houbové baterie. Podle nich mají houby nevyužitý potenciál v materiálové vědě, který si zaslouží být studován hlouběji.
Mějte přehled o nejnovějších technologiích a inovacích díky aktualizacím zCode Labs Academy.