英科學(xué)家發(fā)明細(xì)菌太陽(yáng)能電池白天夜晚24小時(shí)供電

2017-11-30 09:36:28 網(wǎng)易科技　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

11月29日消息，英國(guó)研究人員宣布在生物太陽(yáng)能電池研究領(lǐng)域獲得突破，將藍(lán)藻細(xì)菌當(dāng)作墨水，像普通打印一樣將其打印到導(dǎo)電碳納米管上，制成一種生物太陽(yáng)能電池板。這種生物太陽(yáng)能電池板能夠在白天和夜間同時(shí)發(fā)電，消除了傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池對(duì)于太陽(yáng)光的依賴。這個(gè)裝置可以生物降解，從而可以作為一種理想的一次性太陽(yáng)能電池。

帝國(guó)理工學(xué)院的Marin Sawa說道：“廉價(jià)、易獲取、有益于環(huán)境、沒有任何重金屬和塑料的可降解電池，所有這些特點(diǎn)都是我們和我們的環(huán)境所需要的，而且我們的研究表明這項(xiàng)技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)。”

藍(lán)藻細(xì)菌對(duì)于地球上的所有居民(也包含我們?nèi)祟愒趦?nèi))來說都是重要的生物體。它們是已經(jīng)在地球上生活了數(shù)十億年的光合生物。24.5億年以前，生物體必須依靠硫酸鹽獲取所需要的能量。但是在大氧化事件期間，氧氣首次成為地球大氣層的重要成分，這表明藍(lán)藻細(xì)菌已經(jīng)開始借助陽(yáng)光、水和二氧化碳來制造糖和氧氣。(網(wǎng)易編輯注：大氧化事件，是指約26億年前，大氣中的游離氧含量突然增加的事件，其具體原因尚未探明)

Sawa和同事們現(xiàn)在已經(jīng)表明藍(lán)藻細(xì)菌可以用作一種墨水，而且使用一種普通的噴墨打印機(jī)將它打印到導(dǎo)電碳納米管上。這些碳納米管能夠再次噴墨打印到一張紙上來蝕刻出簡(jiǎn)單的電池。這些細(xì)菌能夠在這些過程中幸存下來并且繼續(xù)在白天黑夜的循環(huán)中連續(xù)供應(yīng)100小時(shí)的電能。

不過它們產(chǎn)生的電能并不多，9個(gè)連在一起的太陽(yáng)能電池能夠?yàn)閿?shù)字鐘或者LED閃光燈供能。但是已經(jīng)足夠得到一些應(yīng)用，比如說裝扮成壁紙的一次性環(huán)境傳感器，或者用于監(jiān)測(cè)糖尿病患者的紙質(zhì)傳感器等。

利用藍(lán)藻細(xì)菌或者藻類將光線轉(zhuǎn)變成電能的生物太陽(yáng)能電池技術(shù)并未真正獲得利用。成本、低輸出和短壽命成為阻止這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的障礙。但是英國(guó)研究人員宣稱，他們發(fā)明的噴墨打印方式已經(jīng)證實(shí)了這項(xiàng)技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的潛能。

研究的合著者，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院的Andrea Fantuzzi博士稱：“紙質(zhì)太陽(yáng)能電池技術(shù)并不是要取代在大規(guī)模發(fā)電行業(yè)的傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池技術(shù)，而是能夠用作一種既能隨意處理也能生物降解的供電方式。它們的低輸出意味著它們更適合于那些對(duì)能量需求較低的環(huán)境，比如說環(huán)境傳感器和生物傳感器。”

目前的紙質(zhì)生物太陽(yáng)能電池單元只有手掌大小。下一步研究團(tuán)隊(duì)將在A4大小的紙上進(jìn)行概念驗(yàn)證，來確定能夠?qū)崿F(xiàn)更大規(guī)模的電力輸出。

原標(biāo)題:英科學(xué)家發(fā)明細(xì)菌太陽(yáng)能電池，白天夜晚24小時(shí)供電

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