SpravodajstvoVeda a výskumVesmír

Nalepíte ho na kožu a hotovo: Nový biofilm generuje elektrinu revolučným spôsobom!

Vedci z University of Massachusetts Amherst vo svojej štúdii prinášajú objav, ktorý by mohol priniesť revolúciu v nositeľnej elektronike.

Výskumníci z University of Massachusetts Amherst našli spôsob ako vyrobiť špeciálny biofilm, ktorý získava energiu z odparovania a pretvára ju na elektrinu. Ide o objav, ktorý by mohol priniesť revolúciu vo sfére „nositeľnej elektroniky“, či už ide o zdravotnícke zariadenia alebo iné prístroje pre osobné účely.

Biofilm sa skladá z drobného listu buniek modifikovanej baktérie Geobacter sulfurreducens. Tento druh baktérie vytvára elektrinu a už v predchádzajúcich výskumoch ho vedci použili na výrobu batérie pre elektrické zariadenia. Tieto batérie však mali jeden výrazný nedostatok, baktérie boli živé. To znamenalo, že na správne fungovanie bolo potrebné sa o baktérie starať a kŕmiť ich.

Odoberajte Vosveteit.sk cez Telegram a prihláste sa k odberu správ

Geobacter sulfurreducens je jedným z dvadsiatich druhov baktérií v rode Geobacter. Objavil ju v roku 1987 vedec Derek Lovley. Po prvýkrát baktériu izolovali v USA v štáte Oklahoma. O baktérii ako o mikrobiálnom palivovom článku sa začalo uvažovať od roku 2003. V štúdii sa baktéria uvádzala ako efektívny a dlhotrvajúci zdroj energie. Táto štúdia zároveň dokázala schopnosť baktérie viesť elektrinu a to aj dlhodobo. Na základe tejto štúdie vznikli mnohé projekty podporujúce využívanie baktérie.

Prelom v nositeľnej elektronike

V novom výskume vedci vytvorili zariadenie produkujúce rovnaké a možno ešte väčšie množstvo elektriny než predchádzajúce pokusy, pričom odstraňuje ich hlavný nedostatok. V experimente vedci z University of Massachusetts Amherst použili mŕtve baktérie, čiže sa o ne nebolo potrebné starať. Nový druh biofilmu vytvára energiu šikovným spôsobom – prostredníctvom vlhkosti pokožky.

Najmenej 50% solárnej energie, ktorá sa dostane na našu planétu, prispieva k vyparovaniu vody, čo vedci vnímajú ako „veľký a nevyužitý zdroj energie“. Povrch našej pokožky je neustále vlhký od potu a nový biofilm dokáže pretvoriť energiu z odparovania tejto vlhkosti na to, aby dodal energiu menším zariadeniam.

„Najobmedzenejší faktor nositeľnej elektroniky sú batérie, pretože ich treba neustále vymieňať alebo nabíjať. Zároveň sú veľké, ťažké a nepohodlné. Ak však máme tenký, priehľadný a ohybný biofilm, konštantne produkujúci energiu, ktorý zároveň môžeme nosiť ako náplasť, získame oveľa pohodlnejšie riešenie,“ vysvetľuje vedúci štúdie Xiaomeng Liu.

Baktéria, z ktorej sa biofilm skladá, rastie v kolóniách, kde sú mikróby medzi sebou prepojené prirodzeným nanovláknom. Vedci zoberú jednu kolóniu mikróbov a pomocou lasera do nej vyryjú malé obvody. Následne biofilm umiestnia medzi elektródy a uzavrú v mäkkom a lepkavom polyméri. Ten možno aplikovať priamo na kožu.

Špeciálny biofilm používa na výrobu energie baktérie.
Zdroj: University of Massachusetts Amherst (Liu et al.)

Keď sa biofilm nachádza na koži, batéria je zapojená a zariadenie môže nabíjať malé zariadenia. Vedci v ďalších krokoch plánujú vytvoriť väčšie biofilmy, ktoré by dokázali napájať aj komplexnejšie zariadenia. Cieľom ich práce je vytvoriť biofilm, ktorý by dokázal napájať nie jednotlivé zariadenia, ale celé elektronické systémy.

Prihláste sa k odberu správ z Vosveteit.sk cez Google správy
Tagy
Zobraziť komentáre
Close
Close