از قند تا برق؛ کشف یک پتانسیل متفاوت در تولید انرژی (+فیلم و عکس)

باتری زیست تخریب پذیر چاپ سه بعدی شده امپا ترکیبی از دو نوع قارچ است.

عصر ایران - محققان آزمایشگاه مواد سلولزی و چوب امپا (Empa) یک باتری قارچی زیست تخریب پذیر چاپ سه بعدی شده را توسعه داده اند. این باتری از قند برای تأمین انرژی دستگاه های کوچک مانند حسگرها برای چندین روز استفاده می کند. پس از آن، خود به خود از داخل تخریب یا هضم می شود.

استفاده از قارچ و چاپ سه بعدی برای ساخت باتری زیست تخریب پذیر

باتری زیست تخریب پذیر چاپ سه بعدی شده امپا ترکیبی از دو نوع قارچ است. یک قارچ مخمر در سمت آند وجود دارد که متابولیسم آن الکترون ها را آزاد می کند. برای کاتد، محققان از قارچ پوسیدگی سفید استفاده می کنند که آنزیم خاصی تولید می کند. این آنزیم اجازه جذب الکترون ها و خروج آنها از سلول را می دهد.

محققان می گویند که این اختراع به طور دقیق یک باتری نیست. این بیشتر یک سلول سوختی میکروبی است، زیرا مواد مغذی، در این مورد قند، را به انرژی تبدیل می کند. آنها این دو قارچ را در باتری نمی کارند، زیرا از ابتدا بخشی از آن هستند. محققان با استفاده از چاپگرهای سه بعدی، سلول های قارچی را با جوهر چاپ از جنس سلولز تجزیه پذیر ترکیب می کنند. نتیجه، یک باتری زیست تخریب پذیر چاپ سه بعدی ساخته شده از قارچ است. این باتری به اندازه کافی رسانای الکتریکی است و بدون کشتن سلول ها به راحتی از چاپگر خارج می شود.

سلول سوختی میکروبی که می تواند حسگرها را برای چند روز تغذیه کند

همانطور که محققان امپا در مطالعه خود ذکر کردند، باتری قارچی زیست تخریب پذیر چاپ سه بعدی شده الکتریسیته زیادی ندارد. در حال حاضر، این باتری می تواند دستگاه های کوچک، عمدتاً حسگرهای (دما) را تغذیه کند و چندین روز دوام بیاورد. این می تواند در طول کشاورزی یا در تحقیقات زیست محیطی ضروری باشد. این باتری، برخلاف باتری معمولی، غیر سمی است، زیرا محققان از مواد زیست تخریب پذیر و طبیعی مانند قارچ برای تولید آن استفاده می کنند.

به عنوان نمونه، جوهری که محققان در چاپ سه بعدی استفاده می کنند، حاوی سلولز است که می تواند از چوب، پنبه و سایر الیاف طبیعی باشد. سلول های قارچی موجود در باتری زیست تخریب پذیر چاپ سه بعدی شده حتی می توانند از این سلولز به عنوان یک ماده مغذی استفاده کنند که به تجزیه آن پس از استفاده کمک می کند.

اما محققان می گویند که منبع تغذیه ترجیحی دستگاه طبیعی آنها قندهای ساده است، از این رو، آنها را از قبل در محصول چاپ شده اضافه می کنند. محققان اضافه می کنند که کاربران می توانند باتری زیست تخریب پذیر چاپ سه بعدی شده را به صورت خشک یا در محفظه ای ساخته شده از موم زنبور عسل نگهداری کنند. هنگامی که می خواهند آن را فعال کنند یا از آن برای تأمین انرژی استفاده کنند، می توانند این کار را با افزودن آب و مواد مغذی، یعنی قندهای ساده، انجام دهند.