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카드뮴이나 리튬을 사용하는 대신 더러운 물 몇 방울만으로도 배터리에 전원을 공급할 수 있다고 상상해 보십시오. 이것이 바로 뉴욕 빙엄턴 대학교 연구원들의 접근 방식입니다. 그리고 물 한 방울보다 더 작은 것은 박테리아입니다. 새로운 박테리아 바이오배터리의 발명가들은 이를 강력하게 지지합니다. 새로운 형태의 그린 에너지< 모든 종류의 센서와 소형 장치에 전원을 공급할 수 있습니다. 그들은 수년 동안 이 분야를 연구해 왔으며 최신 버전의 기술이 현재까지 가장 효율적입니다.
이 기사에서는 다음에 대해 읽을 것입니다.
바이오 배터리 란 무엇입니까?
바이오 배터리는 포도당과 같은 원료를 분해하고 양성자와 전자를 방출하는 박테리아나 효소가 수행하는 대사 과정을 통해 에너지를 저장했다가 방출하는 장치입니다. 과거에 우리는 이미 이 접근 방식과 이를 가능하게 하는 미생물에 대해 이야기했습니다. 전기 발생으로 알려진<.
주로 유기 원소로 제조된 바이오 배터리, 본질적으로 생분해 가능 저렴한 일회용 장치를 만들기 위한 솔루션을 제공할 수 있습니다. 현재 바이오 배터리는 LED 조명이나 저전력 센서에 전력을 공급하기에 충분한 작은 전류를 생성할 수 있는 장치입니다. 그러나 그들은 파워 웨어러블< 또는 미래의 IoT 장치.
현재 바이오 배터리의 주요 유형은 다음과 같습니다.
- 효소효소를 사용하여 원료를 분해합니다.
- 미생물사용 대장균과 같은 박테리아< 에너지를 생성합니다.
하나의 바이오 배터리, 세 종류의 박테리아
Binghamton University의 과학자들은 후자에 대해 연구하고 있습니다. 그들의 경우, 그들은 바이오 배터리의 효율성을 향상시키기 위해 새로운 접근 방식에 의지했습니다. 지금까지 이 기술이 주류가 되는 것을 가로막는 문제 중 하나는 배터리 수명이었습니다. 이러한 유형의 장치는 실험실 환경에서 작동했지만 몇 시간 동안만 작동했습니다.
개발자가 “플러그 앤 플레이”라고 설명하는 새로운 장치는 세 가지 유형의 박테리아를 결합 몇 주 동안 전력을 공급합니다.
박테리아 3개의 수직 격실에서 유지됩니다. 첫째, 광합성 박테리아 그룹은 아래 박테리아의 두 번째 층에 영양분을 생성합니다. 다음으로 두 번째 박테리아 그룹은 전자 이동을 촉진하는 화학 원소를 생성합니다. 마지막으로 바닥 “바닥”에는 전류를 생성하는 전자 발생 박테리아가 있습니다.
새로운 바이오 배터리는 다음과 같이 설계되었습니다. 쌓을 수 있는 폭 3cm의 정사각형 모듈, 따라서 그들의 출력을 곱합니다. 이 기술의 개발자들은 IoT 장치와 센서가 흔히 볼 수 있게 되는 가까운 미래에 이러한 장치가 필요하게 될 것이라고 믿고 있습니다. 이러한 원격 센서에 전원을 공급하기 위해 논의한 또 다른 옵션은 마찰 전기<.
종이 접기 바이오 배터리
과학 및 공학에서 각각의 발견 또는 발명은 종종 다른 점진적인 발전에 선행됩니다. Binghamton University의 새로운 바이오 배터리의 경우 개발자들은 이미 다른 모델을 만들었습니다. 이전 버전 중 하나는 두 가지 유형의 박테리아를 사용했습니다. 그러나 그들의 가장 눈에 띄는 모델은 아마도 종이 바이오 배터리 프로토타입<그들이 2015년에 선보인 오리지널 버전.
그 모델을 기반으로 종이, 니켈 수조가 있는 음극, 탄소층이 있는 양극 및 박테리아를 결합한 접을 수 있는 종이접기 구조. 대략 성냥갑 크기의 종이접기 바이오배터리가 작동하려면 더러운 물 한 방울만 있으면 됩니다. 종이는 흡수성 물질이기 때문에 박테리아를 주입하기 위해 주사기나 다른 장치도 필요하지 않았습니다.
접는 종이 접기 구조를 사용하는 주요 이점은 종이 표면이 곱해져 전기를 생성하는 능력. 생성된 에너지는 여전히 작지만 바이오센서에 전력을 공급하기에 충분했습니다.
따라서 긴급 상황에서 팀은 이 배터리를 사용하여 테스트하는 일회용 진단 키트에 전원을 공급할 수 있습니다. 물의 순도< 저렴한 방식으로. 초기 모델의 예상 생산 비용은 1달러에 5센트.
바이오 배터리 외에 박테리아의 다른 응용에 대해 알고 싶다면 다음을 살펴보십시오. 이 기사< 생분해성 플라스틱을 생산하는 박테리아에 대해 이 하나< 박테리아 콘크리트에 대해. 지식에 대한 갈증이 여전히 남아 있다면 이 페이지 하단에서 뉴스레터를 구독할 수 있습니다.
원천:
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