近年來為追求低成本，高效率與環(huán)保電池，不少創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，近日開發(fā)出一種以細(xì)菌為驅(qū)動(dòng)力的“紙電池”，不僅具有輕便可攜帶等優(yōu)點(diǎn)，還可以生物分解，之后在為數(shù)百萬臺(tái)傳感器與設(shè)備供電的同時(shí)，再也不用擔(dān)心電池難以回收的難題了。
電池與微型電子設(shè)備可說是我們生活基礎(chǔ)設(shè)備，從3C產(chǎn)品，交通智能傳感器到醫(yī)護(hù)設(shè)備都需會(huì)需要這些必需品，電子設(shè)備需求量預(yù)估在未來5年內(nèi)將增長至500億，但通常這些設(shè)備壽命并不長，有些甚至只能使用一次，往往會(huì)造成電池回收難題與生態(tài)污染。
細(xì)菌能透過呼吸作用將有機(jī)物質(zhì)中的生化能量（biochemical energy）轉(zhuǎn)換成生物能量（生物能量），透過一系列連續(xù)的分子內(nèi)有機(jī)反應(yīng)將電子輸送到陽極。
而為成功制造電池，研究員將急速冷凍的“胞外產(chǎn)電菌（exoelectrogens）”放置在紙上，該細(xì)菌可以將電子轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外，電子可穿過細(xì)胞膜并與外部電極接觸，為電池供電。而在電池未啟用之前，細(xì)菌都處于冷凍干燥狀態(tài)，可透過添加水與唾液，讓電池開始運(yùn)作或是讓電池中的細(xì)菌更有活性。
目前細(xì)菌紙電池壽命約4個(gè)月，電池用盡之后可放入水中自然分解，最大功率則為每平方公分4μW，電流密度則是每平方公分26μA，該數(shù)據(jù)比以往的紙質(zhì)細(xì)菌電池高出許多，但若要達(dá)成商業(yè)化，功率與電流密度還得提高1,000倍。
該技術(shù)即是所謂的紙電子（papertronics），讓電子設(shè)備擺脫笨重脆硬等形象，透過與紙張結(jié)合，打造可撓式，可折迭，輕便，成本低且可生物分解的產(chǎn)品先前該。團(tuán)隊(duì)也有研發(fā)細(xì)菌紙電池，用碳做為陽極，液態(tài)鎳則為電池陰極，成本更是只有5美分，且可以折疊成火柴盒大小，能用于各種小型生物傳感器。
其中以纖維素制成的電池在運(yùn)作100分鐘之后，可被土壤中的微生物吞噬，處理電池的方式就像堆肥一樣簡單。
現(xiàn)在科學(xué)家已推出各式各樣的紙電子產(chǎn)品原型，像是晶體管，顯示器，電池，傳感器與智能標(biāo)記等，但難以量產(chǎn)，電池儲(chǔ)存容量不大，如何進(jìn)行生物降解等都是科學(xué)家所遇到的難題，而未來隨著技術(shù)不斷進(jìn)步與創(chuàng)新，之后或許真的有辦法讓紙制電子產(chǎn)品商業(yè)化，創(chuàng)造另一股環(huán)保商機(jī)。NEXTECK作為高精密合金電子材料生產(chǎn)公司，目前為市場提供高精密銅錳合金材料及相關(guān)金屬及電子相關(guān)用料支援。
文章來源：eMedia Asia Ltd.
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