21 stycznia 2025 r
Szwajcarscy naukowcy opracowali biodegradowalną, żywą baterię, która może zasilać czujniki środowiskowe. Czujniki środowiskowe są przydatne do gromadzenia danych, ale często występują w nich problemy z zasilaniem. Rozwiązaniem szwajcarskich badaczy jest wydrukowany w 3D akumulator biodegradowalny.
Bateria ta wykorzystuje metabolizm dwóch różnych rodzajów grzybów do wytwarzania energii, działając jak mikrobiologiczne ogniwo paliwowe. Jak podano w artykule ACS Sustainable Chemistry & Engineering w zakresie 300–600 miliwoltów) wydajność nie jest szczególnie wysoka, ale wystarczająca uruchomić czteroogniwowy czujnik temperatury na dwa i pół dnia. Zwykle te czujniki są wykorzystywane w badaniach środowiskowych i rolnictwie.
Ponieważ w ogniwach paliwowych od dawna wykorzystywane są bakterie, technika ta nie jest całkiem nowa. Jednak ten wynalazek, opracowany przez zespół z Laboratorium Celulozy i Materiałów Drewnianych firmy Empa, to pierwszy przypadek wykorzystania dwóch oddzielnych grzybów do produkcji funkcjonalne ogniwo paliwowe. Podczas gdy katoda wykorzystuje grzyba białej zgnilizny, który wytwarza enzym do transportu elektronów, anoda uwalnia elektrony za pomocą zwykłych drożdży piekarskich.
Procedura tworzenia polega na wydrukowaniu w 3D atramentu złożonego z celulozy i komórek grzybów, do którego dodawane są płatki grafitu i sadza w celu zapewnienia przewodności. Aby materiał był przewodzący prąd elektryczny i ulegał biodegradacji, atrament ten został zaprojektowany tak, aby sprzyjać rozwojowi grzybów i zachować żywotność komórek.
Jedząc dodatkowe cząsteczki cukru, a gdy cukier się wyczerpie, samą celulozę, grzyby również przyczyniają się do uszkodzenia baterii. Po dodaniu wody i składników odżywczych komórki owinięte woskiem pszczelim, który można przechowywać w suchości, stają się aktywne.
W przyszłości zespół Empa zamierza zbadać więcej gatunków grzybów, które mogą nadawać się do zastosowania w tej technologii oraz poprawić funkcjonalność i trwałość ich baterii grzybów. Według nich grzyby mają niewykorzystany potencjał w materiałoznawstwie, który zasługuje na głębsze zbadanie.
Bądź na bieżąco z najnowszymi technologiami i innowacjami dzięki aktualizacjom z Code Labs Academy.