Para superar limitaciones que pueden provenir de un acceso seguro de electricidad, Los Investigadores fueron presentados esta semana en una junta de American Chemical Society el desarrollo de una nueva batería hecha de papel y alimentado con bacteria. De acuerdo con Sean Choi, PH.D., “El Papel tiene la ventaja única como material para biosensores. Es de bajo costo, desechable, flexible, y con gran área y superficie. Sin embargo sensores sofisticados requieren de fuente de alimentación. Las Baterías comerciales desperdician mucho y son de alto costo, y no pueden ser integradas en sustratos de papel. La mejor solución es bio-bateria basada en papel.”
Investigadores han desarrollado previamente biosensores desechables basados en papel para el diagnostico de enfermedades y detectando contaminantes ambientales. Tales dispositivos típicamente dependen en el cambio de color para reportar el resultado, con efectividad basado en su sensibilidad. Para aumentar la sensibilidad, los biosensores requieren de energía. Choi deseaba desarrollar una batería de papel de bajo costo alimentado por bacteria que pudiera ser incorporada en estos dispositivos simples.
Choi y su equipo han creado una batería imprimiendo capas delgadas de metal y otros materiales en la superficie de papel. Después, han colocado exo electrógenos deshidratados y congelados, los cuales son un tipo de bacteria que puede transferir electrones fuera de sus células, al papel. Los electrones son generados cuando la bacteria hace energía para si misma y moviéndose atreves de la membrana celular. Las mismas pueden hacer contacto con los electrodos fuera de la membrana y proveyendo energía la batería.
El equipo agrego saliva o agua para activar la batería. En cuestión de minutos el líquido revivió la bacteria, lo cual produjo una significante cantidad de electrones para alimentar una calculadora LED.
Investigadores también investigaron como el oxígeno impacta el rendimiento del dispositivo. Oxigeno el cual pasa atreves del papel, podría empapar los electrones producidos por bacteria antes de alcanzar el electrodo. El equipo encontró que el oxígeno disminuyo ligeramente la generación de energía porque las células estaban fuertemente adheridas a la fibra de papel. Esto significa que los electrones eran rápidamente desplazados del ánodo antes de que el oxígeno pueda intervenir.
La batería de papel, la cual solo puede ser utilizada una sola vez, tiene un ciclo de vida de aproximadamente 4 meses. Choi está trabajando en condiciones para mejorar la longevidad y rendimiento de la batería, lo cual pudiera aumentar la vida útil. Los investigadores reconocen la ayuda económica y soporte adicional de la Oficina de Investigación Naval, La fundación de investigación de la Universidad del Estado de Nueva York, y la Fundación Nacional de Ciencias.
Deja un comentario