Skip to main content

Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте изобрели биопленку, которая прилипает к коже, как пластырь, и превращает пот в электричество, которое может питать носимые устройства.

Биопленка изготавливается с использованием бактерий, которые преобразуют энергию испарения в электричество, используя влагу на коже человека, когда она превращается в пар.

Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте, стоящие за инновацией, говорят, что она использует преимущества «огромного, неиспользованного источника энергии», которым является испарение.

Климатически безопасные шпильки из бумаги: деревянная трубка

«Это очень интересная технология», — сказал член команды, аспирант по электротехнике и вычислительной технике Сяомэн Лю. «Это настоящая зеленая энергия, и в отличие от других источников так называемой «зеленой энергии», ее производство полностью зеленое».

Микробная биопленка питает небольшой ЖК-экран со словом «Hello», написанным на нем.Биопленка использует пот для питания небольших электронных устройств, таких как ЖК-экран.

По словам исследователей, это связано с тем, что пленка производится микробами естественным образом, без необходимости использования неэкологически безопасных материалов и токсичных побочных продуктов.

«Мы упростили процесс выработки электроэнергии, радикально сократив объем необходимой обработки», — сказал профессор микробиологии Дерек Ловли, один из старших авторов статьи, опубликованной командой в журнале Nature Communications.

«Мы устойчиво выращиваем клетки в биопленке, а затем используем эту агломерацию клеток. Это сокращает потребление энергии, упрощает все и расширяет потенциальные области применения».

Используемая бактерия называется geobacter sulphurreducens и известна своей способностью производить электричество, поскольку ранее использовалась для изготовления микробных батарей.

Однако, в отличие от этих батарей, биопленочные бактерии не нужно периодически кормить или ухаживать за ними, потому что они уже мертвы — одно из открытий команды состоит в том, что микробам не нужно быть живыми, чтобы производить электричество.

Чтобы получить биопленку, исследователи собирают геобактерии, которые растут колониями, похожими на тонкие листы толщиной менее 0,1 миллиметра, причем все микробы связаны друг с другом «природными нанопроволоками».

Диаграмма, показывающая биопленку, зажатую между двумя слоями сетчатых электродов и двумя слоями биополимера.Биопленка помещается между электродами и липким биополимером, прежде чем она будет готова к использованию.

Исследователи вырезают небольшие схемы на этих матах, а затем помещают их между двумя сетчатыми электродами, а затем запечатывают пакет в мягкий липкий биополимер, чтобы он мог прилипать к коже.

Они описывают процесс нанесения пленки на тело как подключение батареи и говорят, что это может произвести революцию в носимой электронике, решив проблему размещения источника питания.

«Батарейки разряжаются, и их нужно менять или заряжать», — сказал профессор электротехники и вычислительной техники Джун Яо. «Они также громоздкие, тяжелые и неудобные».

В своем нынешнем виде биопленка производит достаточно энергии для питания небольших устройств, таких как медицинские датчики или персональная электроника, но команда также планирует исследовать более крупные пленки, которые могут питать даже более сложные устройства.

В еще большем масштабе они надеются, что биопленку можно будет использовать для более эффективного использования неиспользованной энергии испарения, указывая на исследования, которые показывают, что около 50 процентов солнечной энергии, достигающей Земли, тратится на этот процесс.

Вентиляционные и пилообразные крыши на заводе Sanand в Индии от Studio Saar

Пример микробной батареи можно найти в работе голландского дизайнера Терезы ван Донген, которая использовала геобактерии для создания освещения Electric Life и установки Mud Well.

Она принимает тот факт, что бактерии нужно кормить, утверждая, что этот ритуал создаст «более тесные отношения между (живым) объектом и его владельцем».

Оставить комментарий