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美大學研發新型生物太陽能電池 想為醫療芯片供電
來源:網易科技   發布者:尹?;?  日期:2017-10-19   今日/總瀏覽:3/4238

10月19日消息,由美國賓厄姆頓大學和紐約州立大學研究人員組成的一個研究團隊已經研發出一種新型生物太陽能電池。據研究的負責人Seokheun Choi稱,這種電池將專門為醫療診斷設備的芯片供能。

這樣的診斷設備需要一種獨立的清潔能源作為能量來源,而小型化的生物太陽能電池(簡稱micro-BSCs)是一種非常具有吸引力的選擇。生物太陽能電池中的光和微生物是發電的關鍵,而且這種微生物能夠實現自我組合和自我維持。

美大學研發新型生物太陽能電池 想為醫療芯片供電

Choi在發表于《芯片實驗室》雜志上的一篇論文中解釋稱,生物太陽能電池的潛能尚未被挖掘出來,因為目前已經打造出來的micro-BSCs所輸出的電流密度尚處于納瓦/平方厘米的范圍,無法滿足微流體裝置的需求,它們也只能夠持續工作幾個小時。

Choi的團隊為他們的太陽能電池設計了新的結構,而且打造出一種新的生物太陽能電池系統,它輸出電流的密度已經超過目前所有的micro-BSC系統,最大輸出能夠達到43.8微瓦/平方厘米 ,更值得注意的是它在白天的輸出為18.6微瓦/平方厘米 ,夜間的輸出為11.3微瓦/平方厘米 ,而且能夠連續工作20天左右。

這種生物太陽能電池使用的是一種藻青菌,這是一種已經在地球上存活了25億年的單細胞植物。這種生物生活在淡水中,它能夠在白天通過光合作用產生能量,夜間則通過生物酶存儲的葡萄糖降解產生能量。這種藻青菌趨向于長成生物膜,它們能夠自發組織成為群體,這種生物膜有時候是非常令人討厭的。

Choi的團隊在碳纖維布料上培育這種生物膜,布料上涂抹的導電材料能夠作為太陽能電池的陽極。Choi和他的學生使用了一種透氣而且透明的硅橡膠膜作為電池的外衣。他們打造的這款生物太陽能電池只有90微升,而且不需要添加任何額外的燃料。

Choi宣稱:“這種生物太陽能電池的問世將使生物光能轉換技術突破了概念研究的限制,并且這項技術的進步意味著它不僅能夠應用于診斷學設備的能量供給,而且能夠在資源有限的環境或者偏遠區域實現獨立工作和自我維持?!?/span>


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