Новая батарея из бумаги работает от плевка

Мощность нового устройства √ несколько микроватт на квадратный сантиметр.

Мощность нового устройства √ несколько микроватт на квадратный сантиметр.
Фото Binghamton University.

Исследователи разработали устройство, генерирующее слабый электрический ток при помощи слюны человека. Как ожидается, оно поможет обеспечить медицинской помощью жителей самых отдалённых уголков Земли.

Электричество необходимо человеку везде, даже в самых отдалённых и труднодоступных районах земного шара. Иногда его проще и дешевле получить прямо на месте, чем тянуть сотни и тысячи километров линий электропередач до ближайшей крупной электростанции. К тому же нельзя забывать об экологических проблемах, создаваемых традиционными тепловыми и атомными электростанциями. Поэтому тренд последнего времени – технические решения, превращающие в электричество энергию солнца, ветра, биогаза и так далее. Одно из возможных решений в этой области – топливные элементы.

Эти устройства вырабатывают электричество за счёт энергии химических реакций. Одни вещества превращаются в другие, и в ходе этого процесса генерируется ток. Особенно удобно для таких реакций использовать микроорганизмы, которые славятся своей способностью делать химические реакции более эффективными. С помощью микробов сегодня перерабатывают мусор, получают новые лекарства и тому подобное, а в далёком прошлом Земли они сформировали огромные залежи полезных ископаемых.

Маедех Мохаммадифар (Maedeh Mohammadifar) и Сокхын Чхве (Seokheun Choi) из Университета Бингемтона создали микробный топливный элемент буквально из бумаги. Содержащиеся в нём бактерии находятся в неактивном, высушенном состоянии, пока на них не упадет капля человеческой слюны. После этого они несколько минут вырабатывают ток. В присутствии жидкости начинается химическая реакция, бактерии переносят электроны от одного электрода к другому, и в результате на контактах скапливается заряд. Вот уж действительно: электричество на раз плюнуть!

Закрепив на листе бумаги 16 микробных топливных элементов, исследователи получили мощность в несколько микроватт на квадратный сантиметр. Этого достаточно для питания светодиода.

"Для других устройств, требующих сотен милливатт энергии, необходимо увеличение мощности", – отмечает Чхве.

Однако преимущества новой технологии очевидны: она работает на слюне, доступной человеку в любых условиях, и не загрязняет окружающую среду. Авторы надеются, что такие устройства помогут обеспечить энергией медицинские приборы в тех районах планеты, где до сих пор есть проблемы с электроснабжением.

Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials Technologies.