21 Ιανουαρίου 2025
Ελβετοί επιστήμονες ανέπτυξαν μια βιοδιασπώμενη ζωντανή μπαταρία ικανή να τροφοδοτεί περιβαλλοντικούς αισθητήρες. Οι περιβαλλοντικοί αισθητήρες είναι χρήσιμοι για τη συλλογή δεδομένων, αλλά συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα τροφοδοσίας. Η λύση των Ελβετών ερευνητών είναι μια 3D εκτυπωμένη βιολογικά αποικοδομήσιμη μπαταρία.
Αυτή η μπαταρία χρησιμοποιεί το μεταβολισμό δύο διαφορετικών τύπων μυκήτων για την παραγωγή ενέργειας, λειτουργώντας σαν μικροβιακή κυψέλη καυσίμου. Μεταξύ 300 και 600 millivolt, όπως αναφέρεται στο έγγραφο ACS Sustainable Chemistry & Engineering, η απόδοση δεν είναι ιδιαίτερα υψηλή, αλλά αρκεί να λειτουργήστε έναν αισθητήρα θερμοκρασίας τεσσάρων κυψελών για δυόμισι ημέρες. Συνήθως, οι περιβαλλοντικές μελέτες και η γεωργία χρησιμοποιούν αυτούς τους αισθητήρες.
Δεδομένου ότι αυτές οι κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούν ιστορικά βακτήρια, η τεχνική δεν είναι ακριβώς νέα. Αλλά αυτή η εφεύρεση, που έγινε από την ομάδα του Empa's Cellulose and Wood Materials Laboratory, είναι η πρώτη φορά που δύο ξεχωριστοί μύκητες έχουν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή λειτουργική κυψέλη καυσίμου. Ενώ η κάθοδος χρησιμοποιεί έναν μύκητα λευκής σήψης που παράγει ένα ένζυμο για τη μεταφορά ηλεκτρονίων, η άνοδος απελευθερώνει ηλεκτρόνια χρησιμοποιώντας κανονική μαγιά αρτοποιίας.
Η διαδικασία δημιουργίας περιλαμβάνει την τρισδιάστατη εκτύπωση ενός μελανιού που αποτελείται από κύτταρα κυτταρίνης και μυκήτων, στα οποία προστίθενται νιφάδες γραφίτη και αιθάλη για αγωγιμότητα. Για να διατηρεί το υλικό ηλεκτρικά αγώγιμο και βιοδιασπώμενο, αυτό το μελάνι έχει σχεδιαστεί για να προάγει την ανάπτυξη μυκήτων και να διατηρεί τη βιωσιμότητα των κυττάρων.
Τρώγοντας τα επιπλέον μόρια ζάχαρης και, μόλις εξαντληθεί το σάκχαρο, η ίδια η κυτταρίνη, τα μανιτάρια συμβάλλουν επίσης στη διάσπαση της μπαταρίας. Όταν προστίθενται νερό και θρεπτικά συστατικά, τα κύτταρα που είναι τυλιγμένα σε κερί μέλισσας, το οποίο μπορεί να διατηρηθεί στεγνό, ενεργοποιούνται.
Στο μέλλον, η ομάδα της Empa σκοπεύει να μελετήσει περισσότερα είδη μυκήτων που μπορεί να είναι κατάλληλα για αυτήν την τεχνολογία και να βελτιώσει τη λειτουργικότητα και την ανθεκτικότητα της μυκητιακής μπαταρίας τους. Σύμφωνα με αυτούς, οι μύκητες έχουν αναξιοποίητες δυνατότητες στην επιστήμη των υλικών που αξίζει να μελετηθούν σε μεγαλύτερο βάθος.
Μείνετε ενημερωμένοι για την τελευταία λέξη της τεχνολογίας και της καινοτομίας με ενημερώσεις από Code Labs Academy.