21 ianuarie 2025
Oamenii de știință elvețieni au dezvoltat o baterie vie biodegradabilă capabilă să alimenteze senzorii de mediu. Senzorii de mediu sunt utili pentru colectarea datelor, dar adesea se confruntă cu probleme de alimentare. Soluția cercetătorilor elvețieni este o baterie degradabilă biologic imprimată 3D.
Această baterie folosește metabolismul a două tipuri diferite de ciuperci pentru a produce energie, acționând ca o celulă de combustibil microbiană. Între 300 și 600 de milivolți, după cum se raportează în lucrarea ACS Sustainable Chemistry & Engineering, eficiența nu este deosebit de mare, dar este suficientă pentru a rulați un senzor de temperatură cu patru celule timp de două zile și jumătate. De obicei, studiile de mediu și agricultura folosesc acești senzori.
Deoarece aceste celule de combustibil folosesc în trecut bacterii, tehnica nu este tocmai nouă. Dar această invenție, realizată de echipa de la Laboratorul Empa de Celuloză și Materiale Lemnoase, este prima dată când două ciuperci separate au fost folosite pentru a produce o celulă de combustibil funcțională. În timp ce catodul folosește o ciupercă de putregai albă care produce o enzimă pentru a transporta electroni, anodul eliberează electroni folosind drojdia de brutărie obișnuită.
Procedura de creare presupune imprimarea 3D a unei cerneli compuse din celuloză și celule fungice, la care se adaugă fulgi de grafit și negru de fum pentru conductivitate. Pentru a menține materialul conductiv electric și biodegradabil, această cerneală este concepută pentru a promova creșterea fungică și pentru a păstra viabilitatea celulară.
Mâncând moleculele de zahăr în plus și, odată ce zahărul este epuizat, celuloza în sine, ciupercile contribuie, de asemenea, la descompunerea bateriei. Când se adaugă apă și substanțe nutritive, celulele învelite în ceară de albine, care poate fi menținută uscată, devin active.
În viitor, echipa Empa intenționează să studieze mai multe specii de ciuperci care pot fi potrivite pentru această tehnologie și să îmbunătățească funcționalitatea și durabilitatea bateriei lor fungice. Potrivit acestora, ciupercile au un potențial neexploatat în știința materialelor care merită să fie studiat mai în profunzime.
Rămâneți la curent cucele mai recente în tehnologie și inovație cu actualizări de laCode Labs Academy.