美国大学开发出利用细菌活动发电的3D打印电池
近日，纽约Binghamton大学的助理教授Seokheun “Sean” Choi就受到折纸的启发，开发出了一种可以利用脏水中细菌的活动来发电的3D打印电池。
这位天才科学家的这项发明将古老的折纸与能源技术结合在了一起，创造出了一种非常环保的能量装置，可以很方便地在野外或者偏远地区使用。简单地说，这是一种低成本、低电压的3D打印纸质电池，它折叠起来只有火柴盒那么大。据Choi介绍，这种纸电池的制造成本最低可以达到5美分。
由其共同开发者Hankeun Lee以此项研究为主题撰写的一篇论文——《一种基于折纸的细菌供能电池（An Origami Paper-Based Bacteria-Powered Battery）》发表在了7月刊的《Nano Energy》上。
根据废水中系统中发现的微生物呼吸作用，这两位科学家在论文中详细介绍了他们是如何使用简单的带活性炭的空气阴极制造出一个功能完整的电池的。
“所述的电池能够从微生物代谢中获取动力并将其能量传递到一个下一代的纸基系统中。这些带细菌的水可以从再生水、废水（比如市政废水）中获得。”Choi和Lee在他们的论文中说。
正如折纸艺术赋予了纸生命，Choi和Lee可以将各种技术带到电池能源稀缺的野外，要知道在野外大部分的设备都不得不使用电池，而两位科学家的这种技术使得电池能源俯拾皆是。相信不久之后科学家和工程师们就会在此基础上开发出更耐用、功率更大的废水-纸电池。
为了能够让细菌为电池供电，研究人员从折纸艺术中获得灵感，通过一种独特的折叠方式，预先折出折痕。然后将废水细菌培养物导入在上述折纸里的两个常见的入口，并呈漏斗状注入电池，这些一旦暴露于空气中就会发生创造能量所需的阴极反应。这些阴极是将油墨状的镍喷涂到一张普通的办公用纸上制造出来的，而阳极则由碳油漆打印而成，它们组成了一个亲水性区域，而这个区域的边缘被覆上了蜡。
“看似肮脏的水中拥有很多的有机物质，”Choi说，“任何种类的有机材料都可以成为细菌代谢的源头。”该项目已经从美国国家科学基金会（NSF）那里获得了一笔30万美元的为期三年研究津贴以进行更进一步的研发。
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