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3D新聞

科學家3D打印出用髒水發電的紙電池:成本5美分

星之球激光 來源:天工社2015-06-18 我要評論(0 )   

您知道嗎,其實我們(men) 經常見到的那些惡心、裏麵包含著數不清細菌的髒水裏麵也蘊含著巨大的能量。近日,紐約Binghamton大學的助理

       您知道嗎,其實我們經常見到的那些惡心、裏麵包含著數不清細菌的髒水裏麵也蘊含著巨大的能量。近日,紐約Binghamton大學的助理教授Seokheun “Sean” Choi就受到折紙的啟發,開發出了一種可以利用髒水中細菌的活動來發電的3D打印電池。

這位天才科學家的這項發明將古老的折紙與(yu) 能源技術結合在了一起,創造出了一種非常環保的能量裝置,可以很方便地在野外或者偏遠地區使用。簡單地說,這是一種低成本、低電壓的3D打印紙質電池,它折疊起來隻有火柴盒那麽(me) 大。據Choi介紹,這種紙電池的製造成本最低可以達到5美分。

 

由其共同開發者Hankeun Lee以此項研究為(wei) 主題撰寫(xie) 的一篇論文——《一種基於(yu) 折紙的細菌供能電池(An Origami Paper-based Bacteria-Powered Battery)》發表在了7月刊的《Nano Energy》上。

根據廢水中係統中發現的微生物呼吸作用,這兩(liang) 位科學家在論文中詳細介紹了他們(men) 是如何使用簡單的帶活性炭的空氣陰極製造出一個(ge) 功能完整的電池的。

“所述的電池能夠從(cong) 微生物代謝中獲取動力並將其能量傳(chuan) 遞到一個(ge) 下一代的紙基係統中。這些帶細菌的水可以從(cong) 再生水、廢水(比如市政廢水)中獲得。”Choi和Lee在他們(men) 的論文中說。

正如折紙藝術賦予了紙生命,Choi和Lee可以將各種技術帶到電池能源稀缺的野外,要知道在野外大部分的設備都不得不使用電池,而兩(liang) 位科學家的這種技術使得電池能源俯拾皆是。相信不久之後科學家和工程師們(men) 就會(hui) 在此基礎上開發出更耐用、功率更大的廢水-紙電池。

 

為(wei) 了能夠讓細菌為(wei) 電池供電,研究人員從(cong) 折紙藝術中獲得靈感,通過一種獨特的折疊方式,預先折出折痕。然後將廢水細菌培養(yang) 物導入在上述折紙裏的兩(liang) 個(ge) 常見的入口,並呈漏鬥狀注入電池,這些一旦暴露於(yu) 空氣中就會(hui) 發生創造能量所需的陰極反應。這些陰極是將油墨狀的鎳噴塗到一張普通的辦公用紙上製造出來的,而陽極則由碳油漆打印而成,它們(men) 組成了一個(ge) 親(qin) 水性區域,而這個(ge) 區域的邊緣被覆上了蠟。

“看似肮髒的水中擁有很多的有機物質,”Choi說,“任何種類的有機材料都可以成為(wei) 細菌代謝的源頭。”該項目已經從(cong) 美國國家科學基金會(hui) (NSF)那裏獲得了一筆30萬(wan) 美元的為(wei) 期三年研究津貼以進行更進一步的研發。

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