باتری زیستی خودشارژ باکتریمحور: پیشرفت چینی در ذخیرهسازی انرژی پایدار
دانشمندان چینی موفق شدهاند نوعی باتری زیستی نوآورانه را توسعه دهند که از متابولیزم باکتری برای تولید برق و شارژ خودکار بهره میبرد. این فناوری پیشرو، راندمانی بالای ۹۹ درصد را در چرخههای شارژ و دشارژ ثبت کرده و افقهای جدیدی را در جهت ذخیرهسازی انرژی پایدار، تحریک عصبی دقیق و تجهیزات پزشکی قابلحمل گشوده است.
بر اساس گزارشی از Interesting Engineering، محققان مؤسسه فناوری پیشرفته شنجن (SIAT) وابسته به آکادمی علوم چین، این باتری زیستی را با استفاده از میکروارگانیسمهای الکتروفعال طراحی کردهاند. دستگاه در ابعاد کوچکی (مدل استاندارد ۲۰۳۲) ساخته شده و از یک هیدروژل زنده به عنوان بستر حاوی بیوفیلمهای باکتری Shewanella oneidensis MR-1 بهره میگیرد. این باکتریها درون ماتریکس آلژینات کپسوله شدهاند و با پشتیبانی از تکنولوژی چاپ سهبعدی، امکان ساخت در اشکال سفارشی را فراهم میآورند.
🔗 بیشتر بخوانید: گزارش سود و درآمد سهماهه سوم متا انتشار شد_دانستنی
معماری این باتری از ساختار باتریهای لیتیوم-یون الهام گرفته شده است: آند از جوهر زیستی، کاتد از ژل آلژینات حاوی فراسیانید پتاسیم (K₃[Fe(CN)₆]) و الکترولیت از غشای نفیون (Nafion) برای تسهیل تبادل یون تشکیل شدهاند. این طراحی همبستگی مکانیکی و انتقال شارده موثر را تضمین میکند.
عملکرد برتر در تستهای شارژ و دشارژ
نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد که این باتری زیستی در طول ۵۰ چرخه شارژ و دشارژ، راندمانی کولومبی بیش از ۹۹.۵ درصد را حفظ کرده است که نشاندهنده اتلاف انرژی بسیار پایین است. دستگاه توانسته است تا ۱۰ بار به صورت خودکار شارژ شود و پس از این فرآیندها، بقای سلولی با نرخ ۹۰ درصدی ثبت شده است.
🔗 بیشتر بخوانید: سفرهای روبوتاکسی ویمو از 10 میلیون عبور کرد؛ افزایش دو برابری در 5 ماه_دانستنی
مشخصات کلیدی عملکردی شامل:
- ظرفیت اختصاصی: ۰.۴ میلیآمپرساعت بر گرم
- چگالی توان: ۸.۳۱ میکرووات بر سانتیمتر مربع
- چگالی انرژی: ۰.۰۰۸ واتساعت بر لیتر
با وجود چگالی انرژی پایینتر در مقایسه با باتریهای لیتیوم-یون رایج، این فناوری به عنوان یک راهکار کاملاً پایدار و سازگار با محیط زیست برجسته میشود. باتری زیستی نیازی به مواد معدنی کمیاب یا سمی مانند کبالت و منگنز ندارد و از این رو، پتانسیل بالایی برای کاربرد در تجهیزات پزشکی نسل آینده — به ویژه در تحریکهای الکتریکی دقیق و مانیتورینگ بیولوژیکی — را داراست.
