Naukowcy z Uniwersytetu w Binghamton stworzyli na kartce papieru ogniwo zasilane przez bakterie. Kartkę taką można wykorzystać w jednorazowej elektronice. Technika wytwarzania skraca czas i koszt produkcji.

Papierotronika została ostatnio dostrzeżona jako prosty i tani sposób zasilania czujników diagnostycznych point-of-care [do badań prowadzonych w miejscu opieki nad pacjentem/przyłóżkowych – red.] – podkreśla prof. Seokheun “Sean” Choi.

By utworzyć katodę, Choi i doktorant Yang Gao umieścili na połowie bibułki chromatograficznej pod cienką warstwą wosku pasek z azotanu srebra. Na drugiej połówce utworzyli zbiorniczek z przewodzącym polimerem (spełniał on funkcje anody). Po odpowiednim złożeniu dodaje się parę kropel cieczy z bakteriami. Bateria jest zasilana dzięki oddychaniu komórkowemu mikroorganizmów.

Potrzeba warstw, które pomieszczą poszczególne elementy: anodę, katodę i PEM (polimerową błonę protonowymienną). Bateria wymaga ręcznego złożenia, dlatego do potencjalnych problemów należą nieprawidłowe ułożenie warstw papieru czy pozioma nieciągłość, co ostatecznie upośledza generowanie mocy.

Za pomocą różnych metod składania można znacznie poprawić osiągi (moc i natężenie generowanego prądu). Z sześciu baterii, w zależności od konfiguracji, udawało się uzyskać 31,51 mikrowata i 125,53 mikroampera lub 44,85 mikrowata i 105,89 mikroampera.  Zasilenie 40-watowej żarówki wymagałoby więc użycia milionów baterii, jednak w sytuacjach takich jak katastrofy naturalne największa rolę odgrywają łatwość obsługi i przenoszenia. Ponadto baterie zapewniają wystarczającą ilość energii, by napędzić bioczujniki monitorujące np. poziom glukozy czy wykrywające patogeny. Mikroorganizmy mogą generować prąd elektryczny z każdego biodegradowalnego źródła. Na przykład ze ścieków, które są łatwo dostępne. Myślę, że taki typ papierowej biobaterii może stać się w przyszłości źródłem zasilania dla papierotroniki – mówi Choi.

Polecane: