導讀
最近, 美國賓漢姆頓大學和紐約州立大學的研究人員設計出一種微型生物太陽能電池, 它比現有的同類電池具有更高的功率密度, 且工作時間更長.
關鍵字
醫療電子, 電池, 晶片實驗室, 感測器
背景
對於小型電子器件, 生物感測器, 醫療感測器來說, 其供電系統顯得尤為關鍵. 今天, 讓我們先回顧一下美國賓漢姆頓大學電氣和計算機科學系助理教授 Seokheun Choi 開發的生物電池系統:
首先是一種微生物燃料電池, 它可以在幾滴髒水中的細菌上運行, 外觀有點像摺紙的飛鏢.
(圖片來源: 賓漢姆頓大學)
另外一種是由細菌提供能量的紙基生物燃料電池, 它不僅能為生物感測器供電, 還可以用於淨化環境, 因為微生物可以分解汙染物.
(圖片來源: Seokheun Choi)
技術
Seokheun Choi 稱, 對於資源受限和偏遠地區運行的單機, 獨立, 自我維持的定點照護醫療診斷設備來說, 這種能自己產生能量的微流控晶片實驗室系統顯得尤為關鍵. 對於那些應用來說, 小型化的生物太陽能電池(micro-BSCs)將是最合適的電源, 因為這項技術類似於地球的自然生態系統.
Choi 表示:
'小型化的生物太陽能電池通過微生物晝夜迴圈的光合作用和呼吸作用, 提供可自我維持的可再生清潔能源. 然而, 這項技術尚未轉化為實際應用, 因為其功率相對較低且生命周期相對較短. '
Choi 和博士研究生 Lin Liu 設計出一種小型化的微流控生物太陽能電池, 它具有較高的電功率和長期運行能力, 將為晶片實驗室應用提供實際且可持續的電力供應.
價值
在現有的微型生物太陽能電池中, 這種微型太陽能電池可產出最高的功率密度以及最長的運行時間.
Choi 表示:
'該設備促進了生物光能轉化技術突破概念研究的限制, 而且對於在資源受限和偏遠地區獨立運行, 自我可持續的定點照護診斷設備來說, 它促進了這項技術朝著實際, 可持續的電源應用方向邁進. '
