Микрогенератор электроэнергии использует бактерии

Миниатюрные топливные элементы, созданные в Университете штата Пенсильвания (Penn State), могут извлекать из слюны достаточное количество энергии для питания микроэлектронных биомедицинских устройств, в частности, датчиков уровня сахара в крови или индикаторов беременности. Экспериментальные образцы генератора, как сообщает журнал Asia Materials, уже способны выдавать почти 1 микроватт энергии.

Электричество в микробных топливных элементах генерируют бактерии: они расщепляют органические материалы и производят заряд, переносимый на анод.

Слюна содержит много органического материала, однако в ней нет нужных бактерий для функционирования топливных ячеек. Поэтому, конструкторы внедрили такие микроорганизмы непосредственно в генератор.

Миниатюрные топливные элементы обычно делали двухкамерными, однако новая версия является однокамерной и имеет анод из чистого многослойного графена (вместо углеродного с платиновым покрытием) и воздушный катод.

До этого исследователи избегали применять воздушные катоды в этих системах, чтобы исключить риск кислородного загрязнения близкорасположенных электродов. Если бактерии получают доступ к кислороду, они дышат им и не производят электричество.

«Но эти микроячеки работают с микронными зазорами между электродами, – пишет в статье Брюс Логан (Bruce E. Logan), профессор Penn State. – Мы до конца не понимает почему это происходит, но главное, что они функционируют».

Тестирование микрогенератора выполнялось с использованием слюны и ацетата, но подходящим «топливом» для него может быть практически любой раствор органических материалов.