美國紐約州賓漢頓大學(xué)(Binghamton University)的研究人員開發(fā)出一種小尺寸且低成本的微生物燃料電池(MFC)，只需滴入幾滴廢水就能發(fā)電。
賓漢頓大學(xué)電子與計算機工程系助理教授Seokheun “Sean”Choi指出，這種可折迭的微生物燃料電池可用于為生物傳感器供電，以及為極具挑戰(zhàn)的現(xiàn)場情況下用的其他小型設(shè)備供電。繼去年發(fā)表的折紙電池早期原型后，Choi和其他兩名學(xué)生連手開發(fā)出這款尺寸為6cm的模塊。
“上一次開發(fā)的折紙電池原型已經(jīng)過概念驗證，其功率密度也達(dá)到了納瓦(nanowatt)范圍；而這一次，我們把它提升到微瓦級(microwatt)范圍，甚至能夠讓LED持續(xù)照亮約20分鐘或為其他類型的生物傳感器供電。”
這種電池可讓發(fā)展中國家用于更復(fù)雜先進(jìn)的熒光燈或電化學(xué)生物傳感器，他說：“在這些領(lǐng)域中使用商用電池太浪費了，而且也十分昂貴。最終，我想開發(fā)出實時且可拋棄式生物電池，以便用于資源有限的地區(qū)。”
新的設(shè)計可折迭成像“忍者飛鏢”一樣具有中央入口的星形，“飛鏢”的每一角都有電觸點。滴入幾滴含有微生物的(細(xì)菌)臟水于中央入口后，該設(shè)備就可被展開成為類似飛盤般的環(huán)狀，讓8個燃料電池彼此連接以提高電力輸出，同時使所有的氣態(tài)陰極暴露于空氣中。每個模塊都夾有5個功能層，包括本身的陽極、質(zhì)子交換薄膜與氣態(tài)陰極，讓含有微生物(細(xì)菌)的臟水可在紙層中透過圖案化流體路徑傳送至每一模塊。
Choi在去年發(fā)表其火柴盒大小的原型電池，成本只需5美分。這款新的“忍者折紙飛鏢”設(shè)備成本也不高——大約為70美分，電池陽極使用了碳布以及銅帶。研究團隊的下一個目標(biāo)是開發(fā)完全用紙打造的設(shè)備，并兼具新設(shè)計的功率密度以及低成本優(yōu)勢。
