想象無邊界—科學(xué)家研發(fā)由細(xì)菌供能的3D打印折紙電池

南極熊小編剛剛得知，近日紐約Binghamton大學(xué)的助理教授Seokheun “Sean” Choi從折紙藝術(shù)中獲得靈感，開發(fā)出了一種可以利用臟水中細(xì)菌的活動來發(fā)電的3D打印電池。

這位天才科學(xué)家將神奇的折紙藝術(shù)折紙與能源需求相結(jié)合，創(chuàng)造出了一種非常環(huán)保的能量裝置。它可以很方便地在野外或者偏遠(yuǎn)地區(qū)使用。這是一種低功率、低成本的3D打印紙質(zhì)電池，折疊起來僅有火柴盒大小。Choi表示他能夠把電池的制造成本降至最低5美分的價格。

聯(lián)合開發(fā)者，前Binghamton畢業(yè)生Hankeun Lee還幫助Choi撰寫了一片相關(guān)論文《一種基于折紙的細(xì)菌供能電池》并將其發(fā)表在了7月刊的《納米能量》上。

根據(jù)在廢水系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的微生物呼吸作用，這兩位科學(xué)家在論文中詳細(xì)介紹了他們使用簡單的活性炭空氣陰極制造出全功能電池的方法。

“電池能夠從微生物代謝中獲取能量并將提供給下一代的紙基系統(tǒng)中。這些帶細(xì)菌的水可以來自再生水或任意廢水。”Choi和Lee在他們的論文中說。

為了達(dá)到細(xì)菌驅(qū)動電池的目的，研究人員使用了從折紙藝術(shù)中得到的靈感，以獨特的折疊方式預(yù)先做出折痕。然后廢水細(xì)菌培養(yǎng)物會從折痕上的兩個入口以漏斗狀注入電池。電池一旦與空氣接觸，就會產(chǎn)生發(fā)生陰極反應(yīng)而產(chǎn)生能量。陰極是通過將含鎳的油墨狀物質(zhì)噴涂到一張普通的辦公用紙上制造出來的，而陽極則由碳油漆打印而成，它們組成了一個親水性區(qū)域，而這個區(qū)域的邊緣被覆上了蠟。

“臟水中其實含有很多有機物，”Choi說，“任何種類的有機物都可以作為細(xì)菌代謝的來源。”

目前該項目已經(jīng)從美國國家科學(xué)基金會（NSF）那里獲得了一筆為期三年30萬美元的研究經(jīng)費以繼續(xù)下一步的研發(fā)。

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