Bakterilerle Çalışan Kağıt Pil. Dünyanın uzak bölgelerinde veya sınırlı kaynakları olan bölgelerde, elektrik prizleri ve piller gibi günlük ürünler lüksdür. Bu bölgelerdeki sağlık çalışanları genellikle teşhis cihazlarına güç sağlamak için güçlük çekmektedirler. Düşük maliyetli ve taşınabilir güç kaynakları gereklidir. Araştırmacılar bu zorlukların üstesinden gelebilecek yeni bir tür pil (kağıttan yapılmış ve bakteri tarafından beslenen) geliştirdikleri bildirdiler.
Araştırmacılar daha önce hastalıkların ve sağlık koşullarının ucuz ve elverişli bir şekilde teşhis edilmesinin yanı sıra çevrede kirleticileri tespit etmek için tek kullanımlık kağıt bazlı biyosensörler geliştirdiler. Bu tür birçok cihaz bir sonucu bildirmek için renk değişikliklerine dayanır, ancak çoğu zaman çok hassas değildirler. Hassasiyeti artırmak için, biyosensörler bir güç kaynağına ihtiyaç duyar. Araştırmacılar, bu tek kullanımlık cihazlara kolayca eklenebilen , bakteriler tarafından beslenen ucuz bir kağıt aküsü geliştirmek istedi.
Böylece So Choi ve New York Eyalet Üniversitesi’ndeki meslektaşları, kağıt katmanına ince tabaka metaller ve diğer malzemeler basarak bir kağıt pil yaptı. Daha sonra kağıda dondurarak kurutulmuş “exoelectrojenler” yerleştirdiler. Exoelectrojenler, hücrelerinin dışındaki elektronları aktarabilen özel bir bakteri türüdür. Bakteriler kendileri için enerji ürettiklerinde oluşan elektronlar hücre zarından geçer. Daha sonra harici elektrotlarla temas kurabilir ve bataryayı çalıştırabilirler. Pili etkinleştirmek için araştırmacılar su veya tükürük eklediler ve birkaç dakika içinde sıvı, ışık yayan diyot ve hesap makinesi için yeterli elektron üreten bakterileri canlandırdı.
Araştırmacılar ayrıca, oksijenin cihazlarının performansını nasıl etkilediğini de araştırdı. Kağıttan kolayca geçen oksijen, elektrodlara ulaşmadan önce bakterilerin ürettiği elektronları emebilir. Ekip, oksijenin enerji üretimini hafif düşürmesine rağmen, etkinin minimum olduğunu buldu. Bunun nedeni, bakteriyel hücrelerin kağıt liflerine sıkıca bağlanmasıdır.
Bir kez kullanılıp atılan kağıt pil, şu anda yaklaşık dört aylık bir raf ömrüne sahiptir. Choi, dondurularak kurutulmuş bakterilerin hayatta kalmasını ve performansını iyileştirmek için şartlar üzerinde çalışarak daha uzun bir raf ömrüne sahip olunabileceğini belirtiyor. Güç performansı da pratik uygulamaların çoğu için yaklaşık 1,000 kat geliştirilmiş olması gerekiyor. Bu, birden çok kağıt pil bir araya getirilerek başarılabilir. Choi, batarya için patent başvurusunda bulunda ve ticarileştirmek için endüstri ortakları arıyor.
Kaynak : techxplore
