باتری زیستی خودشارژ با باکتری: دستاورد جدید دانشمندان چینی برای انرژی پایدار

باتری زیستی خودشارژ با باکتری دستاورد جدید دانشمندان چینی برای انرژی پایدار, دانشمندان چینی با توسعه یک باتری زیستی نوآورانه، گامی بزرگ در جهت ذخیرهسازی انرژی پایدار برداشتهاند. این باتری با بهرهگیری از باکتریهای الکتروفعال، توانایی شارژ خودکار را دارد و راندمانی قابلتوجهی از ۹۹.۵ درصد را در تستها ثبت کرده است. این فناوری میتواند مبنای تحول در تجهیزات پزشکی قابلحمل و سیستمهای تحریک عصبی قرار گیرد.

مکانیزم عملکرد باتری مبتنی بر باکتری گروهی از محققان مؤسسه فناوری پیشرفته شنژن (SIAT) وابسته به آکادمی علوم چین، این باتری را طراحی کردهاند. بر اساس گزارش منتشر شده در، قلب این تکنولوژی، بیوفیلمهای باکتری است که در ماتریکس آلژینات کپسوله شدهاند. این ساختار با پشتیبانی از چاپ سهبعدی، امکان ساخت در ابعاد و اشکال سفارشی را فراهم میکند.

معماری این باتری از مدلهای لیتیومی الهام گرفته شده و در قالب استاندارد ۲۰۳۲ پیادهسازی شده است. آند این باتری از جوهر زیستی، کاتد از ژل آلژینات حاوی فراسیانید پتاسیم ((CN)۶) و الکترولیت از غشای نفیون برای تسهیل تبادل یونی تشکیل شده است. عملکرد بالا و پایداری محیطزیستی نتایج آزمایشی نشان میدهد این باتری زیستی طی ۵۰ چرخه شارژ و دشارژ، راندمان بالای ۹۹.۵ درصد را حفظ کرده که نشاندهنده اتلاف انرژی بسیار پایین است.

همچنین توانسته است تا ۱۰ بار به صورت خودکار شارژ شود، در حالی که نرخ بقای سلولهای باکتریایی پس از عملیات، ۹۰ درصد گزارش شده است. از نظر مشخصات فنی، این باتری ظرفیت اختصاصی ۰.۴ میلیآمپرساعت بر گرم، چگالی توان ۸.۳۱ میکرووات بر سانتیمترمربع و چگالی انرژی ۰.۰۰۸ واتساعت بر لیتر ارائه میدهد.

اگرچه چگالی انرژی آن کمتر از باتریهای لیتیومی است، اما به دلیل عدم نیاز به مواد کمیاب و سمی مانند کبالت و منگنز، گزینهای کاملاً سبز و پایدار محسوب میشود. کاربردهای آینده در پزشکی و بیوتکنولوژی پتانسیلهای این فناوری فراتر از تولید انرژی ساده است. محققان معتقدند کنترل دقیق تحریک الکتریکی و مدیریت سختی خون از مهمترین دستاوردهای بالقوه این باتری در تجهیزات پزشکی نسل آینده خواهد بود.

این پیشرفت میتواند راه را برای ایمپلنتهای بیوانرژی باز کند که نیازی به جراحی تعویض باتری ندارند.