Пробиотики из йогурта заменили литий: создана батарея, растворяющаяся за считанные минуты

Исследователи из Университета Бингемптона создали батарею, растворяющуюся в растворе, и работающую на пробиотиках. Это важное достижение в сфере транзисторной электроники. Батарея, питаемая пробиотиками, которые содержатся в йогуртах и биодобавках, способна вырабатывать электроэнергию более 100 минут и затем полностью растворяется, не наносит вреда окружающей среде.

Устройство основано на водорастворимой бумаге и представляет собой пример транзисторной электроники. Профессор Чой с факультета электротехники и компьютерных наук отметил значимость биоразлагаемости таких устройств, особенно для медицинских целей: «В организме не должно оставаться токсичных остатков. Основной вызов в разработке транзисторной или биорезорбируемой электроники — это источник питания, так как большинство, например, литий-ионные батареи, содержат токсичные вещества». Новая батарея решает эту проблему, исчезая безопасно.

Исследователи подчеркивают, что используемые бактерии имеют первый уровень биобезопасности, что подтверждает их безопасность для людей и природы. Изначально были опасения относительно их воздействия на природу, но они были опровергнуты исследованиями.

Разработанная биобатарея использует смесь из 15 пробиотических штаммов, создавая энергию через различные электроды. Время работы батареи можно варьировать от 4 до более 100 минут, изменяя длину устройства или используя pH-чувствительные полимеры. Один модуль обеспечивает мощность 4 мкВт, ток 47 мкА и напряжение холостого хода 0,65 В.

Чтобы повысить эффективность, учёные модифицировали поверхность электрода с помощью полимера и наночастиц, улучшив электрокаталитические свойства пробиотиков. Измерения циклической вольтамперометрии подтвердили наличие электронного переноса, что указывает на успешное усиление электрогенерации бактериями. Это открытие открывает новые перспективы в создании биомедицинских имплантатов, экологических сенсоров и одноразовой электроники.

Источник: iXBT