具有100年保质期的微型生物电池依靠细菌运行

去年秋天，Seokheun “Sean” Choi教授和他的生物电子学和微系统实验室发表了他们对由人体肠道Ph因子激活的可摄入生物电池的研究。

现在，他和博士生玛丽亚姆·雷扎伊(Maryam Rezaie)已经将他们学到的知识融入到体外使用的新想法中。

《小》杂志上的一项新研究分享了使用类似于以前的可摄入版本的孢子形成细菌的结果，以创造一种可能在100年后仍然起作用的设备。

“总体目标是开发一种微生物燃料电池，可以储存相对较长的时间而不会降低生物催化活性，也可以通过吸收空气中的水分来快速激活，”托马斯·J·沃森工程与应用科学学院电气与计算机工程系的教员Choi说。

“我们希望使这些生物电池具有便携式，可存储和按需发电功能，”Choi说。“问题是，我们如何提供细菌的长期储存直到使用?如果这是可能的，那么您将如何提供按需电池激活以实现快速简便的发电?你将如何提高功率?

硬币大小的燃料电池用一块Kapton胶带密封，这种材料可以承受-500至750华氏度的温度。当胶带被移除并允许水分进入时，细菌与一种化学发芽剂混合，鼓励微生物产生孢子。该反应产生的能量足以为LED，数字温度计或小时钟供电。

细菌孢子的热活化将全功率时间从1小时缩短到20分钟，增加湿度导致更高的电输出。在室温下储存一周后，发电量仅下降了2%。

虽然这些都是好的结果，但Choi知道像这样的燃料电池需要更快地上电并产生更多的电压，才能成为传统电池的可行替代品。

“我认为这是一个好的开始，”他说。“希望我们能利用这些想法制作商业产品。