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(xiàn)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(yī)療電子、電池、芯片實驗室、傳感器

背景

對于小型電子器件、生物傳感器、醫(yī)療傳感器來說，其供電系統(tǒng)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(fā)的生物電池系統(tǒng)：

首先是一種微生物燃料電池，它可以在幾滴臟水中的細菌上運行，外觀有點像折紙的飛鏢。


另外一種是由細菌提供能量的紙基生物燃料電池，它不僅能為生物傳感器供電，還可以用于凈化環(huán)境，因為微生物可以分解污染物。


創(chuàng)新

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。比起現(xiàn)有的同類電池，它具有更高的功率密度，更長的運行時間。


技術

Seokheun Choi 稱， 對于資源受限和偏遠地區(qū)運行的單機、獨立、自我維持的定點照護醫(yī)療診斷設備來說，這種能自己產生能量的微流控芯片實驗室系統(tǒng)顯得尤為關鍵。對于那些應用來說，小型化的生物太陽能電池(micro-BSCs)將是最合適的電源，因為這項技術類似于地球的自然生態(tài)系統(tǒng)。

Choi 表示：

“小型化的生物太陽能電池通過微生物晝夜循環(huán)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，將為芯片實驗室應用提供實際且可持續(xù)的電力供應。

價值

在現(xiàn)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，而且對于在資源受限和偏遠地區(qū)獨立運行、自我可持續(xù)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(xù)的電源應用方向邁進。”

參考資料

【1】https://www.binghamton.edu/news/story/817/scientists-create-most-powerful-micro-scale-bio-solar-cell-yet

【2】Lin Liu, Seokheun Choi. Self-sustainable, high-power-density bio-solar cells for lab-on-a-chip applications. Lab Chip, 2017; DOI: 10.1039/C7LC00941K