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该团队开发出利用细菌发电数周的生物电池,中国化工网,okmart.com
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该团队开发出利用细菌发电数周的生物电池
2022年06月26日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

随着我们的技术需求增长,物联网越来越多地将我们的设备和传感器连接在一起,如何在偏远地区提供电力已成为一个不断扩大的研究领域。

Seokheun“Sean”Choi教授鈥攁 宾厄姆顿大学托马斯·J·沃森工程与应用科学学院电气与计算机工程系教员鈥攈多年来一直致力于生物电池的研究,生物电池通过细菌相互作用产生电能。

他遇到的一个问题是:电池的寿命限制在几个小时之内。这在某些情况下可能很有用,但对远程位置的任何类型的长期监测都没有帮助。

在《电源杂志》上发表的一项新研究中,Choi和他的合作者开发了一种“即插即用”生物电池,这种电池一次可以使用数周,可以堆叠起来以提高输出电压和电流。这项研究的合著者来自Choi的生物电子学和微系统实验室:现任博士生AnwarElhadad和博士Lin Liu(现任西雅图太平洋大学助理教授)。

Choi以前的电池有两种细菌相互作用产生所需的能量,但这一新的迭代使用了三种细菌,它们分别位于不同的垂直腔室中:“光合细菌产生有机食物,这些食物将被用作下面其他细菌细胞的营养素。底部是产电细菌,中间的细菌将产生一些化学物质来改善电子传递。”

Choi认为,物联网最具挑战性的应用将是在偏远和恶劣环境中无人值守部署的无线传感器网络。这些传感器将远离电网,一旦电池耗尽,很难更换传统电池。因为这些网络将使世界的每一个角落都能连接起来,所以电力自主是最关键的要求。

他说:“现在,我们是5G,我相信在未来10年内,它将是6G。”。“有了人工智能,我们将在非常小的平台上拥有大量智能、独立、始终在线的设备。如何为这些小型设备供电?最具挑战性的应用将是部署在无人值守环境中的设备。我们无法去那里更换电池,因此我们需要小型能量采集器。”

Choi比较了这些新的生物电池鈥攚3厘米乘3厘米见方鈥攖乐高积木,可根据传感器或设备所需的电输出以多种方式组合和重新配置。

他希望通过进一步研究实现的改进之一是创造一种可以漂浮在水上并进行自我修复的包装,以自动修复恶劣环境中造成的损坏。

他说:“我的最终目标是让它变得非常小。”。“我们称之为‘智能灰尘’,几个细菌细胞可以产生足够的能量来操作它。然后我们可以将它洒在需要的地方。”

标签:化工应用技术中心生物化学生物制药
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