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纽约:科学家开发了一种由细菌驱动的低成本电池来刺激纸张,可以提供一次性和灵活的设备。在世界的偏远地区或资源有限的地区,诸如电源插座和电池等日常必需品都是奢侈品。

这些地区的医务人员通常缺乏为诊断设备供电的电力,并且商用电池可能不可用或过于昂贵。需要新的低成本便携式电源。

& ldquo纸作为生物传感器的材料有独特的优势。宾汉姆顿纽约州立大学的Seokheun Choi说。

& ldquo它便宜,一次性,灵活,表面积大。然而,复杂的传感器需要电力。商用电池既浪费又昂贵,而且不能集成到纸质基底中。最好的解决方案是纸基生物电池。崔说。

研究人员先前已经开发了一次性纸生物传感器,用于廉价和方便地诊断疾病和健康状况以及检测环境中的污染物。

这些设备中的许多依靠颜色变化来报告结果,但是它们通常不是非常敏感。

为了提高灵敏度,生物传感器需要电源。Choi希望开发一种由细菌驱动的廉价纸电池,这种电池可以很容易地整合到这些一次性设备中。

研究人员通过在纸张表面印刷薄金属和其他材料来制造纸电池。然后,他们将冷冻干燥& ldquo外部电子把它写在纸上。

外来电子是一种特殊类型的细菌,可以将电子转移到细胞外。细菌为自己产生能量时产生的电子穿过细胞膜。

然后,它们可以与外部电极接触,为电池供电。为了激活电池,研究人员添加了水或唾液。

几分钟后,液体重新激活细菌,并产生足够的电子给发光二极管和计算器供电。

研究人员还研究了氧气如何影响他们设备的性能。

容易通过纸张的氧气可以在细菌产生的电子到达电极之前吸收它们。该小组发现,尽管氧气略微降低了发电量,但影响非常小。

这是因为细菌细胞紧密附着在纸纤维上,在氧气干扰之前,纸纤维迅速将电子带到阳极。

纸电池可以使用一次,然后丢弃。目前的保质期约为四个月。

Choi致力于提高冻干细菌的存活率和性能,延长保质期。

& ldquo对于大多数实际应用,电源性能还需要提高约1000倍。& rdquo崔说。

他指出,这可以通过堆叠和连接多个纸电池来实现。崔已经申请了电池专利,并正在寻求行业合作伙伴的商业化。

来源:国土报中文版

标题:科学家开发了一种新型细菌动力纸电池

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