电池出现已有100多年,但时至今日,在某些偏远或资源有限的地区,这种我们惯用的日常用品却还属于奢侈品。而即将在美国化学学会第256届全国会议暨博览会上公布的一项最新成果——一种靠细菌发电的新型纸基生物电池,或许能改变这一状况,给这些地区带来低成本的新型能源。
这种新型电池是由美国纽约州立大学的一个研究团队开发的。研究人员在纸的表面印刷薄层金属和其他材料作为基板,然后把冻干的产电菌群放置在纸上,制成纸基生物电池。使用时,只需将水或者唾液涂抹在纸上,几分钟内,这些冻干细菌就会恢复活力,它们在为自己制造能量的同时,产生的电子会穿过细胞膜与外部电极接触,从而为电池供电。
由于纸张会透气,研究人员曾担心细菌产生的电子在到达电极前被氧气吸收,从而影响电池性能。但研究显示,氧气对电池性能的影响很小,因为细菌细胞紧密地附着在纸张纤维上,在氧气介入之前,纤维就已经迅速将电子转移到阳极了。
作为生物传感器材料,纸张具有独特的优势,柔韧性好,表面积大,价格也很低廉。不断创新的结构工程技术,让人们可以控制纸张的纤维直径、平滑度和透明度,为纸在新一代电子产品中的广泛应用奠定了良好基础。而纸基电池因适用性广、生态友好且成本低廉等特性,被普遍看好。研究人员指出,他们研制的新型纸基电池的成本很低,携带方便,可以很容易地整合到一次性电子设备中,虽然尚未达到投入实际应用水平,电池性能还需大幅提升,但这种提升可以通过多个纸电池堆叠、连接来实现。
目前这种一次性电池的保质期约为4个月。研究人员正在想办法提高冻干细菌的存活率和性能,从而延长电池的保质期。
总编辑圈点
没错,纸也能拿来做电池基板,冻干细菌动起来就能为电池传输电子,这电池设计得简单又巧妙。在资源受限地区,能屈能伸的纸张和便宜好用的细菌相结合,就成了“黄金搭档”。虽然纸基电池暂时还达不到普通电池的效果,但如果解决掉保质期和电池性能的问题,它会是个性价比还不错的选择。研究人员打破人们对于电池的传统定义,开各种脑洞费劲做研究,最终目的,也是想让这些奇思妙想,在特殊地区、特殊时刻大显身手,把人类生活变得更美好。
[责任编辑:linlin]
宿州市埇桥区面对面帮助企业解决实际困难 增强企业发展信心
安徽合肥电网最大负荷达864.1万千瓦打破纪录 全力确保整体电网
安徽宣城努力打造安徽美食文化特色“名片” 开展校企合作培养人
安徽萧县多举措落实放心家政暖民心行动 推动目标任务落地落实
安徽全面完成今年全省夏种粮食播种 重点作物全面落实
安徽出台9条措施大力支持高校毕业生筑梦江淮 引导加大人才招聘
前5个月安徽新材料产业规上产值同比增长14.1% 双招双引成果丰硕
5月份安徽新增人民币各项贷款708.66亿 信贷结构不断优化
黑龙江出台一系列助企纾困政策 加大承保折扣力度
黑龙江哈尔滨出台多项政策“促进四大经济发展” 强化核心共性技
安徽六安今年继续加大农村公路建设力度 推行乡村道路专管员制度
安徽铜陵设置共计103个社区临时蔬菜供应点 方便群众就近买菜