بطارية ورقة مدعوم من البكتيريا

في المناطق النائية من العالم أو في المناطق ذات الموارد المحدودة ، تعتبر المواد اليومية مثل المنافذ الكهربائية والبطاريات من الكماليات. غالباً ما يفتقر عمال الرعاية الصحية في هذه المناطق للكهرباء لتشغيل أجهزة التشخيص ، وقد تكون البطاريات التجارية غير متوفرة أو باهظة الثمن. هناك حاجة إلى مصادر طاقة جديدة منخفضة التكلفة ومحمولة. واليوم ، أبلغ الباحثون عن نوع جديد من البطاريات - مصنوع من الورق وتغذيه البكتيريا - يمكن أن يتغلب على هذه التحديات.

سيقدم الباحثون نتائجهم اليوم في الاجتماع والمعرض الوطنيين رقم 256 للجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS).

 

يقول سيو شيون (شون) تشوي ، دكتوراه ، الذي يقدم العمل في الاجتماع: "يتمتع الورق بمزايا فريدة كمواد للاستشعار الحيوي". "إنها غير مكلفة ويمكن التخلص منها ومرونة ولها مساحة سطح عالية. ومع ذلك ، تحتاج أجهزة الاستشعار المتطورة إلى مصدر طاقة. البطاريات التجارية باهظة للغاية ومكلفة ، ولا يمكن دمجها في ركائز الورق. الحل الأفضل هو الورق البطارية الحيوية القائمة. "

طور الباحثون في السابق أجهزة الاستشعار البيولوجي الورقية التي تستخدم لمرة واحدة من أجل التشخيص المرضي والمريح للأمراض والحالات الصحية ، وكذلك للكشف عن الملوثات في البيئة. تعتمد العديد من هذه الأجهزة على تغييرات الألوان للإبلاغ عن نتيجة ، ولكنها غالبًا ليست حساسة للغاية. لزيادة الحساسية ، تحتاج أجهزة الاستشعار الحيوية إلى مصدر طاقة. أراد تشوي تطوير بطارية ورقية رخيصة الثمن مدعومة بالبكتيريا يمكن دمجها بسهولة في هذه الأجهزة ذات الاستخدام الواحد.

وبطارية الورق ، التي يمكن استخدامها مرة واحدة ثم يتم طرحها بعيدًا ، توجد الآن فترة تخزين تبلغ حوالي أربعة أشهر. يعمل تشوي على شروط لتحسين بقاء وأداء البكتيريا المجففة بالتجميد ، مما يتيح فترة صلاحية أطول. يقول تشوي: "يجب تحسين أداء الطاقة بنحو 1000 مرة في معظم التطبيقات العملية". ويمكن تحقيق ذلك عن طريق تكديس وربط بطاريات ورقية متعددة ، كما يلاحظ. وقد تقدم تشوي بطلب للحصول على براءة اختراع للبطارية ويسعى للحصول على شركاء صناعيين للتسويق.

 

يعترف الباحثون بالدعم والتمويل من مؤسسة العلوم الوطنية ، ومكتب البحوث البحرية ومؤسسة الأبحاث في جامعة ولاية نيويورك.

36v بطارية الدراجة الكهربائية