В течение последних пяти лет доцент кафедры электротехники и информатики Бингемтонского университета Сеохын Чой сосредоточил свое внимание на разработке источников микроэнергетики для использования в регионах с ограниченными ресурсами для питания диагностических биосенсоров в местах оказания медицинской помощи (POC); он создал несколько бумажных батарей с питанием от бактерий.«Производство микроэлектроэнергии по запросу особенно необходимо для диагностических приложений в местах оказания медицинской помощи в развивающихся странах», — сказал Чой. «Обычно для этих приложений требуется мощность всего несколько десятков микроватт в течение нескольких минут, но коммерческие аккумуляторы или другие технологии сбора энергии слишком дороги и недостаточно квалифицированы. Кроме того, они создают проблемы с загрязнением окружающей среды».
Чой вместе с научным сотрудником Маэдех Мохаммадифар создали высокоэффективную бумажную батарею с питанием от бактерий, построив микробные топливные элементы с неактивными лиофилизированными экзоэлектрогенными клетками, которые генерируют энергию в течение нескольких минут после добавления слюны. Предлагаемая батарея генерирует надежную энергию с помощью одной капли слюны, обеспечивая бортовую мощность, которую можно использовать в одноразовых бумажных диагностических платформах POC следующего поколения.«Предлагаемая батарея имеет конкурентные преимущества по сравнению с другими традиционными решениями по питанию, потому что биологическая жидкость для активации батареи по требованию легко доступна даже в условиях с наиболее ограниченными ресурсами, а технология сублимационной сушки обеспечивает долгосрочное хранение ячеек без разрушения или денатурация », — написали исследователи.Чой сосредоточен на улучшении удельной мощности батареи, чтобы можно было использовать больше приложений.
«Сейчас наша плотность мощности составляет около нескольких микроватт на квадратный сантиметр. Хотя 16 микробных топливных элементов, соединенных последовательно на одном листе бумаги, генерировали требуемые значения электрического тока и напряжения для питания светодиода (LED), кроме того Улучшение мощности требуется для других электронных приложений, требующих сотни милливатт энергии », — сказал Чой.
Статья «Papertronic, одноразовая и одноразовая биобатарея: слюна-активированная генерация электричества из лиофилизированных экзоэлектрогенов, предварительно инокулированных на бумаге» была опубликована в журнале Advanced Materials Technologies.