英科學(xué)家發(fā)明細(xì)菌太陽能電池 白天夜晚24小時供電

:11月29日消息，英國研究人員宣布在生物太陽能電池研究領(lǐng)域獲得突破，將藍(lán)藻細(xì)菌當(dāng)作墨水，像普通打印一樣將其打印到導(dǎo)電碳納米管上，制成一種生物太陽能電池板。這種生物太陽能電池板能夠在白天和夜間同時發(fā)電，消除了傳統(tǒng)太陽能電池對于太陽光的依賴。這個裝置可以生物降解，從而可以作為一種理想的一次性太陽能電池。

帝國理工學(xué)院的Marin Sawa說道：“廉價、易獲取、有益于環(huán)境、沒有任何重金屬和塑料的可降解電池，所有這些特點都是我們和我們的環(huán)境所需要的，而且我們的研究表明這項技術(shù)完全可以實現(xiàn)。”

藍(lán)藻細(xì)菌對于地球上的所有居民(也包含我們?nèi)祟愒趦?nèi))來說都是重要的生物體。它們是已經(jīng)在地球上生活了數(shù)十億年的光合生物。24.5億年以前，生物體必須依靠硫酸鹽獲取所需要的能量。但是在大氧化事件期間，氧氣首次成為地球大氣層的重要成分，這表明藍(lán)藻細(xì)菌已經(jīng)開始借助陽光、水和二氧化碳來制造糖和氧氣。(網(wǎng)易編輯注：大氧化事件，是指約26億年前，大氣中的游離氧含量突然增加的事件，其具體原因尚未探明)

Sawa和同事們現(xiàn)在已經(jīng)表明藍(lán)藻細(xì)菌可以用作一種墨水，而且使用一種普通的噴墨打印機將它打印到導(dǎo)電碳納米管上。這些碳納米管能夠再次噴墨打印到一張紙上來蝕刻出簡單的電池。這些細(xì)菌能夠在這些過程中幸存下來并且繼續(xù)在白天黑夜的循環(huán)中連續(xù)供應(yīng)100小時的電能。

不過它們產(chǎn)生的電能并不多，9個連在一起的太陽能電池能夠為數(shù)字鐘或者LED閃光燈供能。但是已經(jīng)足夠得到一些應(yīng)用，比如說裝扮成壁紙的一次性環(huán)境傳感器，或者用于監(jiān)測糖尿病患者的紙質(zhì)傳感器等。

利用藍(lán)藻細(xì)菌或者藻類將光線轉(zhuǎn)變成電能的生物太陽能電池技術(shù)并未真正獲得利用。成本、低輸出和短壽命成為阻止這項技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的障礙。但是英國研究人員宣稱，他們發(fā)明的噴墨打印方式已經(jīng)證實了這項技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的潛能。

研究的合著者，倫敦帝國理工學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院的Andrea Fantuzzi博士稱：“紙質(zhì)太陽能電池技術(shù)并不是要取代在大規(guī)模發(fā)電行業(yè)的傳統(tǒng)太陽能電池技術(shù)，而是能夠用作一種既能隨意處理也能生物降解的供電方式。它們的低輸出意味著它們更適合于那些對能量需求較低的環(huán)境，比如說環(huán)境傳感器和生物傳感器。”

目前的紙質(zhì)生物太陽能電池單元只有手掌大小。下一步研究團(tuán)隊將在A4大小的紙上進(jìn)行概念驗證，來確定能夠?qū)崿F(xiàn)更大規(guī)模的電力輸出。

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