21 januari 2025
Schweiziska forskare har utvecklat ett biologiskt nedbrytbart levande batteri som kan driva miljösensorer. Miljösensorer är användbara för att samla in data, men de har ofta problem med strömförsörjningen. De schweiziska forskarnas lösning är ett 3D-printat biologiskt nedbrytbart batteri.
Detta batteri använder ämnesomsättningen av två olika typer av svampar för att producera energi, som fungerar som en mikrobiell bränslecell. Mellan 300 och 600 millivolt, som rapporterats i tidningen ACS Sustainable Chemistry & Engineering, är effektiviteten inte särskilt hög, men det räcker för att kör en fyrcellstemperatursensor i två och en halv dag. Vanligtvis använder miljöstudier och jordbruk dessa sensorer.
Eftersom dessa bränsleceller historiskt använder bakterier, är tekniken inte precis ny. Men denna uppfinning, gjord av teamet vid Empa's Cellulose and Wood Materials Laboratory, är första gången som två separata svampar har använts för att producera en fungerande bränslecell. Medan katoden använder en vitrötsvamp som producerar ett enzym för att transportera elektroner, frigör anoden elektroner med hjälp av vanlig bagerijäst.
Skapandet går ut på att 3D-printa ett bläck som består av cellulosa och svampceller, till vilket grafitflingor och kimrök tillsätts för ledningsförmågan. För att hålla materialet elektriskt ledande och biologiskt nedbrytbart är detta bläck utformat för att främja svamptillväxt och bevara cellviabiliteten.
Genom att äta de extra sockermolekylerna och, när sockret är utarmat, själva cellulosan, bidrar svampar också till batterinedbrytning. När vatten och näringsämnen tillsätts blir cellerna insvepta i bivax, som kan hållas torra, aktiva.
I framtiden avser Empa-teamet att studera fler svamparter som kan vara lämpliga för denna teknik och förbättra funktionaliteten och hållbarheten hos deras svampbatteri. Enligt dem har svampar outnyttjad potential inom materialvetenskap som förtjänar att studeras djupare.
Håll dig uppdaterad med detdet senaste inom teknik och innovation med uppdateringar frånCode Labs Academy.