賓漢姆頓大學開發(fā)3D打印生物電池，利用細菌提供燃料

2024年9月17日，南極熊獲悉，來自賓漢姆頓大學的Sean Choi教授開發(fā)了一系列以細菌為燃料的生物電池，可用于海洋、森林等偏遠地區(qū)以及人類消化道�，F(xiàn)在，他正致力于利用最新的 3D 打印技術(shù)將這些燃料電池集成到柔性電子產(chǎn)品中。美國國家科學基金會 (NSF)為這項不會殺死發(fā)電所需生物成分的制造工藝的研究提供了 55 萬美元的資助。

Seokheun('Sean') Choi。圖片來源：Jonathan Cohen。

賓漢姆頓大學托馬斯·沃森工程與應用科學學院電氣與計算機工程系教授 Seokheun'Sean' Choi 說道：“下一代電子產(chǎn)品將是一體化電子產(chǎn)品，所有組件都集成在一塊板上，而不是稍后組裝不同的組件。微生物燃料電池作為電源的問題在于，細菌材料的液體與固態(tài)電子產(chǎn)品不兼容。此外，活細菌無法在許多極端的微加工過程中存活�！�

Choi 正在尋求一種對他的可攝取生物電池有效的解決方案——休眠細菌孢子，這種孢子能夠抵抗惡劣的環(huán)境，并能存活很長時間。當條件合適時，孢子就會發(fā)芽并產(chǎn)生電能。

他說：“能量收集技術(shù)有很多種，比如機械、太陽能或射頻。我仍然認為微生物燃料電池是最合適的，因為它是一種活體材料。它們可以自我維護、自我修復，并適應環(huán)境變化�！�

這項研究與 Choi 的環(huán)保電子產(chǎn)品理念相契合，這種電子產(chǎn)品可用于物聯(lián)網(wǎng)，將更多設(shè)備連接到一個集體網(wǎng)絡(luò)中，甚至是食品包裝、農(nóng)業(yè)或“智能繃帶”等一次性傳感器。得益于去年獲得的另一項 NSF 資助，他一直在研究更環(huán)保、可生物降解的紙質(zhì)電子器件。

Sean Choi教授表示：“我們需要使用能量收集技術(shù)，這樣電子產(chǎn)品就可以在沒有電池的情況下長時間運行，并且不會因為電源問題而成為電子垃圾。我們還需要環(huán)保電子產(chǎn)品。我說的不僅僅是材料本身，還包括制造、操作等一切。”