ในพื้นที่ห่างไกลของโลกหรือในภูมิภาคที่มีทรัพยากร จำกัด รายการประจำวันเช่นเต้ารับไฟฟ้าและแบตเตอรี่เป็นสินค้าฟุ่มเฟือย คนงานดูแลสุขภาพในพื้นที่เหล่านี้มักไม่มีไฟฟ้าจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์การวินิจฉัยและแบตเตอรีในเชิงพาณิชย์อาจใช้ไม่ได้หรือแพงเกินไป จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟใหม่ ๆ ซึ่งมีราคาถูกและพกพาได้ วันนี้นักวิจัยรายงานว่าแบตเตอรี่ชนิดใหม่ทำด้วยกระดาษและบรรจุด้วยเชื้อแบคทีเรียซึ่งสามารถเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้
นักวิจัยจะนำเสนอผลของพวกเขาในวันนี้ที่งานประชุมและนิทรรศการแห่งชาติครั้งที่ 256 ของสมาคมเคมีอเมริกัน (ACS)
"กระดาษมีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครเป็นวัสดุสำหรับไบโอเซนเซอร์" Seokheun (Sean Choi, Ph.D. ) ผู้ซึ่งนำเสนอผลงานในที่ประชุมกล่าว "มีราคาไม่แพงใช้แล้วทิ้งมีความยืดหยุ่นและมีพื้นที่ผิวสูงอย่างไรก็ตามเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนจำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟแบตเตอรี่ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์นั้นสิ้นเปลืองและมีราคาแพงมากเกินไปและไม่สามารถรวมเข้ากับพื้นผิวกระดาษได้วิธีที่ดีที่สุดคือกระดาษ - เบสไบโอแบตเตอรี่ "
นักวิจัยได้พัฒนาอุปกรณ์ไบโอเซนเซอร์แบบใช้แล้วทิ้งเพื่อการวินิจฉัยโรคและภาวะสุขภาพที่ถูกและสะดวกสบายรวมทั้งการตรวจหาสารปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์ดังกล่าวหลายชนิดอาศัยการเปลี่ยนแปลงสีเพื่อรายงานผล แต่มักไม่ค่อยมีความละเอียดอ่อน เพื่อเพิ่มความไว, ไบโอเซนเซอร์จำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟ Choi ต้องการพัฒนาแบตเตอรี่กระดาษที่มีราคาไม่แพงซึ่งขับเคลื่อนโดยแบคทีเรียซึ่งสามารถรวมไว้ในอุปกรณ์ที่ใช้งานได้ง่ายเหล่านี้
Choi และเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ New York Binghamton ได้ผลิตแบตเตอรี่กระดาษด้วยการพิมพ์โลหะบาง ๆ และวัสดุอื่น ๆ ลงบนพื้นผิวกระดาษ จากนั้นพวกเขาวาง "exoelectrogens" แห้งบนกระดาษ Exoelectrogens เป็นแบคทีเรียชนิดพิเศษที่สามารถถ่ายโอนอิเล็กตรอนนอกเซลล์ได้ อิเล็กตรอนซึ่งสร้างขึ้นเมื่อแบคทีเรียทำพลังงานให้ตัวเองผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ พวกเขาสามารถติดต่อกับขั้วไฟฟ้าภายนอกและใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ได้ ในการเปิดใช้งานแบตเตอรี่นักวิจัยได้เพิ่มน้ำหรือน้ำลาย ภายในเวลาไม่กี่นาทีของเหลวจะทำให้แบคทีเรียฟื้นตัวขึ้นซึ่งผลิตอิเล็กตรอนมากพอที่จะทำให้ไดโอดเปล่งแสงและเครื่องคิดเลข
นักวิจัยยังได้ศึกษาว่าอ๊อกซิเจนมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์อย่างไร ออกซิเจนซึ่งไหลผ่านกระดาษได้อย่างง่ายดายอาจทำให้เกิดอิเล็กตรอนที่แบคทีเรียผลิตขึ้นก่อนที่จะไปถึงอิเลคโทรด ทีมงานพบว่าแม้ว่าปริมาณออกซิเจนจะลดลงเล็กน้อย แต่ผลกระทบก็น้อยมาก เนื่องจากเซลล์แบคทีเรียติดแน่นกับเส้นใยกระดาษซึ่งดึงอิเล็กตรอนไปยังขั้วบวกอย่างรวดเร็วก่อนที่ออกซิเจนจะเข้าไปแทรกแซง
แบตเตอรี่กระดาษซึ่งสามารถใช้งานได้เพียงครั้งเดียวและถูกทิ้งไปในปัจจุบันมีระยะเวลาการเก็บรักษาประมาณ 4 เดือน Choi กำลังทำงานอยู่ในเงื่อนไขเพื่อปรับปรุงการอยู่รอดและประสิทธิภาพของเชื้อแบคทีเรียที่แช่แข็งทำให้มีอายุการเก็บรักษานานขึ้น Choi กล่าวว่า "ประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้ายังต้องได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นประมาณ 1,000 เท่าสำหรับการใช้งานที่เป็นประโยชน์มากที่สุดสามารถทำได้โดยการซ้อนและการเชื่อมต่อแบตเตอรี่กระดาษหลายเขาบันทึก Choi ได้ยื่นขอรับสิทธิบัตรแบตเตอรี่และกำลังหาคู่ค้าอุตสาหกรรมเพื่อการพาณิชย์
นักวิจัยได้รับทราบถึงการสนับสนุนและการระดมทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสำนักงานการวิจัยทางทะเลและมูลนิธิการวิจัยของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์ค
ความคิดเห็น:แบตเตอรี่กระดาษทำให้ประหยัดมากขึ้นและมีประโยชน์มากกว่า
ในพื้นที่ห่างไกลของโลกหรือในภูมิภาคที่มีทรัพยากร จำกัด รายการประจำวันเช่นเต้ารับไฟฟ้าและแบตเตอรี่เป็นสินค้าฟุ่มเฟือย คนงานดูแลสุขภาพในพื้นที่เหล่านี้มักไม่มีไฟฟ้าจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์การวินิจฉัยและแบตเตอรีในเชิงพาณิชย์อาจใช้ไม่ได้หรือแพงเกินไป จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟใหม่ ๆ ซึ่งมีราคาถูกและพกพาได้ วันนี้นักวิจัยรายงานว่าแบตเตอรี่ชนิดใหม่ทำด้วยกระดาษและบรรจุด้วยเชื้อแบคทีเรียซึ่งสามารถเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้
นักวิจัยจะนำเสนอผลของพวกเขาในวันนี้ที่งานประชุมและนิทรรศการแห่งชาติครั้งที่ 256 ของสมาคมเคมีอเมริกัน (ACS)
"กระดาษมีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครเป็นวัสดุสำหรับไบโอเซนเซอร์" Seokheun (Sean Choi, Ph.D. ) ผู้ซึ่งนำเสนอผลงานในที่ประชุมกล่าว "มีราคาไม่แพงใช้แล้วทิ้งมีความยืดหยุ่นและมีพื้นที่ผิวสูงอย่างไรก็ตามเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนจำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟแบตเตอรี่ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์นั้นสิ้นเปลืองและมีราคาแพงมากเกินไปและไม่สามารถรวมเข้ากับพื้นผิวกระดาษได้วิธีที่ดีที่สุดคือกระดาษ - เบสไบโอแบตเตอรี่ "
นักวิจัยได้พัฒนาอุปกรณ์ไบโอเซนเซอร์แบบใช้แล้วทิ้งเพื่อการวินิจฉัยโรคและภาวะสุขภาพที่ถูกและสะดวกสบายรวมทั้งการตรวจหาสารปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์ดังกล่าวหลายชนิดอาศัยการเปลี่ยนแปลงสีเพื่อรายงานผล แต่มักไม่ค่อยมีความละเอียดอ่อน เพื่อเพิ่มความไว, ไบโอเซนเซอร์จำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายไฟ Choi ต้องการพัฒนาแบตเตอรี่กระดาษที่มีราคาไม่แพงซึ่งขับเคลื่อนโดยแบคทีเรียซึ่งสามารถรวมไว้ในอุปกรณ์ที่ใช้งานได้ง่ายเหล่านี้
Choi และเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ New York Binghamton ได้ผลิตแบตเตอรี่กระดาษด้วยการพิมพ์โลหะบาง ๆ และวัสดุอื่น ๆ ลงบนพื้นผิวกระดาษ จากนั้นพวกเขาวาง "exoelectrogens" แห้งบนกระดาษ Exoelectrogens เป็นแบคทีเรียชนิดพิเศษที่สามารถถ่ายโอนอิเล็กตรอนนอกเซลล์ได้ อิเล็กตรอนซึ่งสร้างขึ้นเมื่อแบคทีเรียทำพลังงานให้ตัวเองผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ พวกเขาสามารถติดต่อกับขั้วไฟฟ้าภายนอกและใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ได้ ในการเปิดใช้งานแบตเตอรี่นักวิจัยได้เพิ่มน้ำหรือน้ำลาย ภายในเวลาไม่กี่นาทีของเหลวจะทำให้แบคทีเรียฟื้นตัวขึ้นซึ่งผลิตอิเล็กตรอนมากพอที่จะทำให้ไดโอดเปล่งแสงและเครื่องคิดเลข
นักวิจัยยังได้ศึกษาว่าอ๊อกซิเจนมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์อย่างไร ออกซิเจนซึ่งไหลผ่านกระดาษได้อย่างง่ายดายอาจทำให้เกิดอิเล็กตรอนที่แบคทีเรียผลิตขึ้นก่อนที่จะไปถึงอิเลคโทรด ทีมงานพบว่าแม้ว่าปริมาณออกซิเจนจะลดลงเล็กน้อย แต่ผลกระทบก็น้อยมาก เนื่องจากเซลล์แบคทีเรียติดแน่นกับเส้นใยกระดาษซึ่งดึงอิเล็กตรอนไปยังขั้วบวกอย่างรวดเร็วก่อนที่ออกซิเจนจะเข้าไปแทรกแซง
แบตเตอรี่กระดาษซึ่งสามารถใช้งานได้เพียงครั้งเดียวและถูกทิ้งไปในปัจจุบันมีระยะเวลาการเก็บรักษาประมาณ 4 เดือน Choi กำลังทำงานอยู่ในเงื่อนไขเพื่อปรับปรุงการอยู่รอดและประสิทธิภาพของเชื้อแบคทีเรียที่แช่แข็งทำให้มีอายุการเก็บรักษานานขึ้น Choi กล่าวว่า "ประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้ายังต้องได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นประมาณ 1,000 เท่าสำหรับการใช้งานที่เป็นประโยชน์มากที่สุดสามารถทำได้โดยการซ้อนและการเชื่อมต่อแบตเตอรี่กระดาษหลายเขาบันทึก Choi ได้ยื่นขอรับสิทธิบัตรแบตเตอรี่และกำลังหาคู่ค้าอุตสาหกรรมเพื่อการพาณิชย์
นักวิจัยได้รับทราบถึงการสนับสนุนและการระดมทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสำนักงานการวิจัยทางทะเลและมูลนิธิการวิจัยของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์ค
ความคิดเห็น:แบตเตอรี่กระดาษทำให้ประหยัดมากขึ้นและมีประโยชน์มากกว่า
