ساخت باتری باکتریایی در بدن که صد سال می‌توان آن را نگه‌داشت!

مریم رضایی و همکارانش در دانشگاه بینگامتون، آمریکا، موفق به توسعه فناوری بیوباتری شدند که می‌توان آن سالیان طولانی نگه داشت.

کد خبر: ۱۰۷۱۳۹۲

دوشنبه - ۰۴ ارديبهشت ۱۴۰۲ / April 24, 2023

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، مریم رضایی و همکارانش در دانشگاه بینگامتون، آمریکا، موفق به توسعه فناوری بیوباتری شدند که می‌توان آن سالیان طولانی نگه داشت.

پاییز گذشته، پروفسور سئوکون چوی در آزمایشگاه بیوالکترونیک و میکروسیستم‌ها نتایج تحقیقات خود را در مورد بیوباتری که توسط فاکتور pH روده انسان فعال می‌شوند، منتشر کرد.

به تازگی سئوکون و دانشجوی دکتری وی، مریم رضائی، از دستاورد‌های پروژه قبلی برای توسعه بیوباتری جدیدی استفاده کردند.

در مقاله‌ای با عنوان “Moisture-Enabled Germination of Heat-Activated Bacillus Endospores for Rapid and Practical Bioelectricity Generation: Toward Portable, Storable Bacteria-Powered Biobatteries” که این گروه در نشریه Small به چاپ رساندند، نشان دادند که با اسپور‌های نوعی باکتری می‌توان برای تولید زیست‌الکتریسیته استفاده کرد و این فناوری را برای تولید زیست‌باتری‌های مبتنی بر باکتری مورد استفاده قرار داد، باتری‌هایی که پس از ۱۰۰ سال هنوز می‌توانند کار کنند.

سئوکون چوی می‌گوید: «هدف کلی ایجاد یک پیل سوختی میکروبی است که می‌تواند برای یک دوره نسبتاً طولانی و بدون تخریب فعالیت بیوکاتالیستی داشته و همچنین با جذب رطوبت از هوا می‌تواند به سرعت فعال شود.»

سئوکون چوی می‌افزاید: «ما می‌خواستیم بیوباتری‌هایی با قابلیت قابل حمل تولید کنیم. مشکل این است که، چگونه می‌توانیم تا زمان استفاده از باکتری‌ها، امکان ذخیره طولانی مدت باکتری‌ها را فراهم کنیم؟ و اگر این کار امکان‌پذیر باشد، پس چگونه می‌توانید باتری را در صورت نیاز سریع و آسان آماده کنید؟ و چگونه می‌توان توان باتری را بهبود داد.»

این باتری در ابعاد یک سکه بوده که با یک قطعه نوار کاپتون مهر و موم شده است، ماده‌ای که می‌تواند از دمای منفی ۵۰۰ تا ۷۵۰ درجه فارنهایت را تحمل کند. هنگامی که نوار برداشته شود و رطوبت وارد شود، باکتری‌ها با یک ماده شیمیایی مخلوط می‌شوند که میکروب‌ها را به تولید اسپور‌ها تشویق می‌کنند. انرژی حاصل از آن واکنش به اندازه‌ای است که برای تأمین انرژی LED، دماسنج دیجیتال یا یک ساعت کوچک کافی است.

فعال‌سازی حرارتی اسپور‌های باکتریایی زمان رسیدن به بیشینه توان را از ۱ ساعت به ۲۰ دقیقه کاهش می‌دهد و افزایش رطوبت منجر به خروجی الکتریکی بالاتر می‌شود. این باتری پس از یک هفته ذخیره‌سازی در دمای اتاق، تنها ۲ ٪ افت تولید برق دارد.

این مطالعه توسط دفتر تحقیقات نیروی دریایی تأمین مالی شده و به راحتی می‌توان از آن برای تامین نیاز ادوات الکترونیکی در میدان نبرد یا مناطق دورافتاده استفاده کرد.