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Biobatteria progettata usando i probiotici
La biobatteria a base di probiotici può offrire vari usi potenziali energetici in impianti medici, sensori e dispositivi di sicurezza.
I ricercatori dell'Università di Binghamton hanno creato una biobatteria transitoria che si dissolve innocuamente utilizzando probiotici disponibili in commercio.Il residuo a sinistra è solo microbi benefici.
Costruito su substrati solubili in acqua o sensibili al pH, utilizza una miscela probiotica a 15 fili per generare elettricità attraverso vari materiali elettrodi.La sua costruzione è semplice, simile a una pittura a strati senza bisogno di semiconduttori avanzati.I ricercatori hanno testato la biobatteria in varie formulazioni con carichi resistivi di 100 ohm, 10 ohm e 1-kiloohm.
La biobatteria può essere ideale per impianti medici temporanei, sensori ambientali o dispositivi di sicurezza usa e getta.Utilizza una carta solubile in acqua realizzata con fibre di polpa di legno a base biologica e cellulosa naturale, che si dissolve sul contatto con l'acqua.La fibra di polpa di legno si disperde in microfibre e la cellulosa si dissolve attraverso l'interazione idrofila.
L'erogazione di alimentazione può essere sintonizzata da 4 minuti a oltre 100 minuti regolando la lunghezza del dispositivo o aggiungendo rivestimenti polimerici sensibili al pH.
Ogni modulo produce 4 µW, 47 µA e 0,65 V e può essere stampato o disegnato a matita su carta dissolvibile con elettrodi a serpentina personalizzabili in canali microfluidici capillari per una produzione scalabile a basso costo.
La biobatteria transitoria e bioresorbabile non ha lo scopo di ridurre i rifiuti elettronici, ma a fornire operazioni a breve termine e predefinite prima di essere disintegrato in modo sicuro.
Le precedenti biobatteri a base di microbi non probiotici hanno funzionato come fonti di energia autonoma, ma hanno sollevato preoccupazioni per la citotossicità microbica e i rischi per la salute.Le preoccupazioni li limitavano a usi usa e getta e non disolvibili.
Al contrario, questo design impiega ceppi probiotici sicuri e che promuovono la salute, rendendolo adatto per applicazioni transitorie e bioresorbabili in usi medici e sensibili all'ambiente.