«Papertronics недавно появились в качестве простого и недорогого способа привести доступный пункт ухода в действие диагностические датчики», сказал доцент Сеохеун «Шон» Чой, который находится в Отделе Электротехники и Вычислительной техники в Школе Томаса Дж. Уотсона Технических наук и прикладной науки.
Он – также директор Bioelectronics and Microsystems Lab в Бингемтоне.«Автономный и самоподдерживающийся, бумажный, устройства пункта ухода важны для обеспечения эффективного и спасительного лечения в параметрах настройки с ограниченными ресурсами», сказал Чой.На одной половине куска хроматографической бумаги Чой и доктор философии кандидат Ян Гао, который является соавтором бумаги, поместили ленту серебряного нитрата под тонким слоем воска, чтобы создать катод.
Пара тогда сделала водохранилище из проводящего полимера на другой половине бумаги, которая действовала как анод. После того, как правильно свернутый и несколько капель наполненной бактериями жидкости добавлены, клеточное дыхание микробов приводит батарею в действие.
«Устройство требует, чтобы слои включали компоненты, такие как анод, катод и PEM (протон обменивают мембрану)», сказал Чой». [Заключительная батарея] требует ручное собрание, и есть потенциальные проблемы, такие как некоаксиальность бумажных слоев и вертикальной неоднородности между слоями, которые в конечном счете уменьшают производство электроэнергии."Различное сворачивание и укладка методов могут значительно улучшить выходные мощности и текущие производительности. Ученые смогли произвести 31,51 микроватта в 125,53 микроусилителях с шестью батареями в трех параллельных рядах и 44,85 микроватта в 105,89 микроусилителях в 6×6 конфигурация.
Потребовались бы миллионы бумажных батарей, чтобы привести общую лампочку на 40 ватт в действие, но на поле битвы или в аварийной ситуации, удобстве использования и мобильности главное. Плюс, есть достаточно права управлять биодатчиками, которые контролируют уровни глюкозы в больных диабетом, обнаруживают болезнетворные микроорганизмы в теле или выполняют другие спасительные функции.«Среди многих гибких и интегральных бумажных батарей с большим позитивным аспектом бумажная микробная технология топливного элемента является возможно самой слаборазвитой», сказал Чой. «Мы взволнованы этим, потому что микроорганизмы могут получить электроэнергию от любого типа биоразлагаемого источника, как сточные воды, которые легко доступны. Я полагаю, что этот тип бумажной биобатареи может быть будущим источником энергии для papertronics».
Инновации – последний шаг в бумажной разработке батарей Чоем. Его команда развивала свой первый бумажный прототип в 2015, который был складной батареей, которая очень напомнила пакетик с бумажными спичками.
Ранее в этом году они представили дизайн, который был вдохновлен ниндзя, бросающим звезду.Текущая работа доступна онлайн в журнале Advanced Materials Technologies и будет представлена в IEEE конференция MEMS 2017 года в Лас-Вегасе, Невада 22-26 января.