دانشمندان سوئیسی نوعی باتری زنده و کاملا قابل تجزیه ساخته‌اند که به جای برق، با مواد مغذی و آب شارژ می‌شود. این باتری به کمک قارچ‌ها کار می‌کند و محققان امید دارند که این اختراع بتواند راه حل پایداری برای کاهش زباله‌های الکترونیکی باشد. جزئیات بیشتر را در شهر سخت افزار بخوانید.
این باتری‌ها چطور کار می‌کنند؟
به گزارش BGR، این باتری قارجی از دو نوع قارچ ساخته شده است، یکی مخمر نان و دیگری قارچی به نام Trametes pubescens که باعث تولید برق می‌شوند. نحوه کار کردن این دو قارچ هم به این صورت است که قارچ مخمر در قطب منفی یا همان آند، قندها را می‌سوزاند و الکترون آزاد می‌کند. الکترون‌های آزاد شده از طریق مدار به سمت قطب مثبت یا کاتد می‌روند، در اینجا آنزیم‌های قارچ دوم وارد عمل می‌شوند و کمک می‌کنند تا الکترون‌ها به سمت کاتد بروند تا جریان برق شکل بگیرد.
جدا از داخل باتری که به کمک مواد زنده ساخته شده، جالب است بدانید که بدنه باتری هم از مواد طبیعی مانند سلولز، موم زنبور عسل و سلول‌های قارچی ساخته شده است. دانشمندان با استفاده از این ترکیب‌های جوهر سه بعدی درست می‌کنند و سپس به کمک دستگاه چاپ سه بعدی، ساختار باتری را شکل می‌دهند. قارچ‌ها به صورت خودکار در این ساختار رشد می‌کنند و زمانی که با آب و مواد مغذی تغذیه شوند، پس از چند هفته باتری قابل استفاده می‌شود، یعنی هر زمان که به باتری نیاز داشتید کافی است آن را تغذیه کنید تا فعال شود! در واقع عملا یک باتری دارید که مانند یک موجود زنده رشد می‌کند و بین 300 تا 600 میلی ولت برق تولید می‌کند!
از سنسورهای محیطی تا ابزارهای پزشکی، همه جا کاربرد دارند
این باتری‌های زنده به علت ساختار طبیعی و قابل تجزیه، برای کاربردهای خاص بسیار مناسب هستند، بخصوص برای استفاده در محیط‌هایی که استفاده از باتری‌های عادی ممکن نیست. این باتری‌ها می‌توانند در مناطق دور افتاده که دسترسی به برق ممکن نیست با کمی آب و مواد مغذی فعال شوند و سنسورهای محیطی مانند دماسنج، رطوبت سنج یا ابزارهای تشخیص کیفیت هوا را برای چندین ساعت روشن نگه دارند.
در تجهیزات پزشکی موقت، یا ایمپلنت‌هایی که در بدن قرار می‌گیرند و پس از مدتی نیاز به باتری ندارند، این اختراع جدید فوق‌العاده کاربردی خواهد بود. این باتری زنده می‌تواند به راحتی پس از انجام کارش در بدن تجزیه شود بدون اینکه هیچ مواد سمی از آن آزاد شود.
در کشاورزی هوشمند که لازم است سیستم‌ها داخل خاک و نزدیک گیاهان نصب شوند، این باتری یک گزینه کاملا ایده‌آل است چرا که هیچ گونه آلودگی شیمیایی برای خاک ایجاد نخواهند کرد.
در تست‌های انجام شده، چهار باتری قارچی سری شده توانستد برای حدود 65 ساعت یک سنسور کوچک را روشن نگه دارند که البته برای چنین فناوری نوظهوی کاملا منطقی و امیدوارکننده است.
در همین رابطه بخوانید:
- کشف جدید پژوهشگران کره‌ای؛ با این ترفند ساده عمر باتری ها را 19 برابر بیشتر کنید
- کشف جدید دانشمندان: با این باتری تا هزاران سال شارژ دارید
آینده و چالش‌ها
درست مانند بسیاری از نوآوری‌های پایدار، باتری‌های قارچی و زنده هنوز در مرحله آزمایشگاه هستند و قرار نیست به این زودی‌ها وارد بازار شوند. یکی از چالش‌های اصلی برای این باتری‌ها، توان خروجی محدود آن است، با وجود اینکه می‌تواند دستگاه‌های ساده را روشن نگه دارد، اما همچنان نمی‌تواند در ابزارهای پرمصرف مانند گوشی یا لپ‌تاپ استفاده شود.
از طرف دیگر، از آنجا که این باتری‌ها از سلول‌های زنده ساخته می‌شوند، باید شرایط رشد قارچ‌ها مانند دما، رطوبت و تغذیه به درستی کنترل شود که این کار خودش چالش بزرگی محسوب می‌شود. با این حال تیم تحقیقاتی Empa از سوئیس امیدوارند که بتوانند در آینده از این باتری‌ها در جاهایی که باتری‌های عادی خطرناک هستند، استفاده کنند. آن‌ها در حال آزمایش روی قارچ‌هایی هستند که بتوانند قدرت و طول عمر بیشتری به باتری بدهند و باتری را برای استفاده در ابزارهای پزشکی، ابزارهای یکبار مصرف و محیط زیست بهینه کنند.
شاید تصور کنید این ایده کمی بی فایده و نشدنی است، اما در دنیایی که زباله‌های الکترونیکی هرروز بیشتر می‌شود و حتی پیش‌بینی شده که تا سال 2030، 75 میلیون تن زباله الکترونیکی تولید خواهد شد، این باتری‌ها می‌توانند گام کوچکی به سمت آینده سبزتر باشند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت