21. januar 2025
Schweiziske forskere har udviklet et biologisk nedbrydeligt levende batteri, der er i stand til at forsyne miljøsensorer. Miljøsensorer er nyttige til at indsamle data, men de oplever ofte problemer med strømforsyningen. De schweiziske forskeres løsning er et 3D-printet biologisk nedbrydeligt batteri.
Dette batteri bruger metabolismen af to forskellige typer svampe til at producere energi, der fungerer som en mikrobiel brændselscelle. Mellem 300 og 600 millivolt, som rapporteret i papiret ACS Sustainable Chemistry & Engineering, er effektiviteten ikke særlig høj, men det er nok til at køre en fire-cellet temperatursensor i to et halvt døgn. Normalt bruger miljøundersøgelser og landbrug disse sensorer.
Da disse brændselsceller historisk bruger bakterier, er teknikken ikke helt ny. Men denne opfindelse, lavet af teamet på Empa's Cellulose and Wood Materials Laboratory, er første gang, at to separate svampe er blevet brugt til at producere en funktionel brændselscelle. Mens katoden bruger en hvid rådsvamp, der producerer et enzym til at transportere elektroner, frigiver anoden elektroner ved hjælp af almindelig bagegær.
Fremstillingsproceduren involverer 3D-print af en blæk sammensat af cellulose- og svampeceller, hvortil grafitflager og kønrøg tilsættes for ledningsevnen. For at holde materialet elektrisk ledende og biologisk nedbrydeligt er denne blæk designet til at fremme svampevækst og bevare cellernes levedygtighed.
Ved at spise de ekstra sukkermolekyler og, når sukkeret er opbrugt, selve cellulosen, bidrager svampe også til batterinedbrydning. Når vand og næringsstoffer tilsættes, bliver cellerne pakket ind i bivoks, som kan holdes tørre, aktive.
I fremtiden har Empa-teamet til hensigt at studere flere arter af svampe, der kan være egnede til denne teknologi og forbedre funktionaliteten og holdbarheden af deres svampebatteri. Ifølge dem har svampe et uudnyttet potentiale inden for materialevidenskab, som fortjener at blive studeret mere i dybden.
Hold dig på forkant meddet seneste inden for teknologi og innovation med opdateringer fraCode Labs Academy.