Chế tạo pin giấy dùng một lần nhờ vi khuẩn trong nước thải
Chế tạo pin giấy nhờ vi khuẩn trong nước thải
Các nhà khoa học Mỹ chế tạo thành công một loại pin sinh học, tạo ra điện nhờ vi khuẩn có trong nước thải. Công nghệ này sẽ làm giảm chi phí và thời gian chế tạo pin, đồng thời cách mạng hóa việc sử dụng pin sinh học như một nguồn năng lượng ở những khu vực hẻo lánh nguy hiểm hoặc có nguồn tài nguyên hạn chế.
"Pin giấy dùng một lần gần đây nổi lên như một cách đơn giản, chi phí thấp để cung cấp năng lượng cho các cảm biến chẩn đoán bệnh xét nghiệm nhanh tại chỗ", Seokheun Sean Choi, kỹ sư tại Đại học Binghamton, cho biết.
Loại pin giấy mới tạo ra điện nhờ vi khuẩn có trong nước thải.
Trên nửa mảnh giấy sắc ký, Choi và cộng sự Yang Gao đặt dải ruy-băng bạc nitrat (AgNO3) bên dưới lớp sáp mỏng để làm cực âm. Ở nửa còn lại của mảnh giấy, họ tạo ra một bể chứa nhỏ làm bằng polymer dẫn điện, hoạt động như cực dương khi được đổ đầy bằng vài giọt nước thải chứa vi khuẩn. Khi nhóm nghiên cứu gấp mảnh giấy lại để cực âm và cực dương tiếp xúc với nhau, pin tạo ra điện nhờ quá trình trao đổi chất của vi khuẩn hay còn gọi là hô hấp tế bào.
"Loại pin này yêu cầu phải có đủ các thành phần như cực âm, cực dương và màng trao đổi proton (PEM). Pin được lắp ráp thủ công nên có thể xuất hiện một số vấn đề tiềm ẩn như bị lệch và gián đoạn giữa các lớp giấy, từ đó làm giảm lượng điện năng tạo ra", Choi nói.
Vi khuẩn có trong nước thải có thể chế tạo pin
Nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp gấp và xếp chồng giấy để nâng cao năng lượng điện đầu ra của pin. Họ có thể tạo ra pin có công suất, cường độ dòng điện lần lượt là 31,51 microwatt (µW) và 125,53 microampe (µA) với cấu hình 6 pin xếp thành 3 dải song song. Công suất và cường độ dòng điện tạo ra là 44,85 µW, 105,89 µA với cấu hình pin 6x6.
Phải mất hàng triệu pin giấy để thắp sáng một bóng đèn 40 W thông thường, nhưng trên chiến trường hay một tình huống thảm họa khả năng tiện dụng và tính di động là điều tối quan trọng.
Ngoài ra, pin giấy cung cấp đủ năng lượng để chạy cảm biến sinh học theo dõi nồng độ glucose ở bệnh nhân tiểu đường, phát hiện mầm bệnh trong cơ thể hoặc thực hiện chức năng y tế khác.
- Chó robot có thể tự vệ khi bị người tấn công (Thứ sáu, 22:45:09 08/01/2021)
- Hệ thống bơm không dùng điện đưa nước lên độ cao 1.300m (Thứ tư, 21:35:07 30/12/2020)
- Căn nhà kỳ lạ gập lại mang đi lắp đặt chỉ trong 3 giờ (Thứ năm, 23:00:08 24/12/2020)
- Xương động vật tạo cảm hứng cho thiết kế pin mới (Thứ Hai, 22:00:00 14/12/2020)
- Nhà vật lý nghĩ ra cách tạo màng lọc khẩu trang cấp độ N95... (Thứ bảy, 22:15:09 05/12/2020)
- Điện thoại thông minh kháng khuẩn đầu tiên trên thế giới (Thứ năm, 17:27:03 26/11/2020)
- Xuất hiện robot AI Việt Nam được nhận định vượt xa Sophia:... (Thứ tư, 21:17:04 25/11/2020)
- Phương pháp đột phá trong tái chế nhựa đa lớp (Thứ tư, 17:45:08 25/11/2020)
- Lần đầu chế tạo loại vải có thể tự thay đổi hình dạng (Thứ tư, 22:00:03 16/09/2020)
- Phát minh ra thiết bị "quang hợp nhân tạo" không cần... (Thứ Ba, 11:25:00 01/09/2020)
- Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn ngưng gội đầu trong vòng một năm?
- 7 thảm họa thiên nhiên có thể sắp xảy ra
- Sự thật về chế độ máy bay và 20 bí mật về điện thoại của bạn
- 7 bí ẩn trên Trái đất đã khiến khoa học đau đầu cả nghìn năm qua mà vẫn chưa có lời giải
- Các nhà thiên văn học bó tay trước sự tồn tại của hành tinh này
-
Cơ hội hiếm hoi quan sát hành tinh màu xanh da trời vài ngày tới
Thứ tư, 20:00:09 20/01/2021
-
EU cho hay: "Sâu bột an toàn, người có thể ăn được"
Thứ Ba, 23:30:01 19/10/2021
-
Hệ sao kỳ quái chưa từng thấy cách Trái đất 1.800 năm ánh sáng
Thứ Ba, 22:50:00 19/01/2021
-
Loài người có thể đơn độc trong vũ trụ
Thứ Ba, 22:35:04 19/01/2021
-
Chuyện về con nhện đi săn nhện: Thạo binh pháp như "Gia Cát Lượng", đầy mưu hèn kế bẩn để săn mồi bằng mọi giá
Thứ Ba, 21:27:00 19/01/2021
-
Bức thư tiết lộ những năm cuối đời đầy đau đớn của Napoléon
Thứ năm, 21:35:03 14/01/2021
-
Tàu chở hàng SpaceX lần đầu tự động tách khỏi trạm ISS
Thứ năm, 21:16:02 14/01/2021
-
Phát hiện chuẩn tinh cách Trái đất hơn 13 tỷ năm ánh sáng
Thứ năm, 20:45:07 14/01/2021