新的“插件”生物室使用細菌互動來產生電源數周

    ((Nanowerk新聞)紐約州立大學賓厄姆頓大學的研究人員開發了一種“插件”的生物室,一次持續數周,並且可以堆疊以提高產量電壓和電流。
    隨著我們的技術需求的增長,物聯網越來越多地將我們的設備和傳感器聯係在一起,弄清楚如何在偏遠地區提供電力已成為不斷擴大的研究領域。
    Seokheun“ Sean” Choi教授是賓厄姆頓大學電氣和計算機工程係的教職員工,托馬斯·J·沃森工程與應用科學學院 - 多年來一直在生物室工作,通過細菌互動來發電。
    他遇到的一個問題:電池的壽命僅限幾個小時。在某些情況下,這可能很有用,但對於遠程位置的任何長期監控都不是有用的。
    在一項新研究中,發表在電源雜誌((“帶有微生物財團的插頭模塊化生物室”),Choi和他的合作者開發了一種“插件”生物庫,一次可以持續數周,並且可以堆疊以提高輸出電壓和電流。該研究的合著者來自Choi的生物電子學和微係統實驗室:現任博士生Anwar Elhadad和Lin Liu,PhD ’20博士學位(現為西雅圖太平洋大學的助理教授)。
    插件生物庫
    一種新的插件生物庫,一次可以持續數周,並且可以堆疊以提高輸出電壓和電流。(圖片:Seokheun'Sean'Choi)
    崔的先前電池有兩種相互作用以產生所需功率的細菌,但是這種新的迭代在單獨的垂直室中使用了三種細菌:“光合細菌會產生有機食品,將用作下麵其他細菌細胞的營養素。底部是產生電的細菌,中部細菌將產生一些化學物質以改善電子轉移。”
    Choi認為,最具挑戰性的物聯網應用程序將是無線傳感器網絡在偏遠和嚴峻的環境中無人看管的無線傳感器網絡。這些傳感器將遠離電網,並且一旦撞倒傳統電池就能更換傳統電池。由於這些網絡將允許世界各個角落連接,因此權力自主權是最關鍵的要求。
    他說:“目前,我們處於5G,在接下來的10年中,我相信這將是6G。”“借助人工智能,我們將在極小的平台上擁有大量智能,獨立的,始終對付的設備。您如何為這些微型設備供電?最具挑戰性的應用程序將是部署在無人看管環境中的設備。我們不能去那裏替換電池,所以我們需要微型能量收割機”
    Choi將這些新的生物庫(測量3厘米乘3厘米的平方測量)與樂高積木進行了比較,這些樂高磚可以根據傳感器或設備所需的電氣輸出來以多種方式組合和重新配置。
    他希望通過進一步研究實現的改進是創建一個可以在水上漂浮並進行自我修複以自動修複在惡劣環境中造成的損害的軟件包。
    他說:“我的最終目標是使其非常小。”“我們稱這種'智能灰塵',幾個細菌細胞可以產生足以操作它的動力。然後,我們可以將其撒在我們需要的地方。”
    資料來源:賓厄姆頓大學
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