宾汉姆顿大学开发3D打印生物电池，利用细菌提供燃料

2024年9月17日，南极熊获悉，来自宾汉姆顿大学的Sean Choi教授开发了一系列以细菌为燃料的生物电池，可用于海洋、森林等偏远地区以及人类消化道。现在，他正致力于利用最新的 3D 打印技术将这些燃料电池集成到柔性电子产品中。美国国家科学基金会 (NSF)为这项不会杀死发电所需生物成分的制造工艺的研究提供了 55 万美元的资助。

Seokheun('Sean') Choi。图片来源：Jonathan Cohen。

宾汉姆顿大学托马斯·沃森工程与应用科学学院电气与计算机工程系教授 Seokheun'Sean' Choi 说道：“下一代电子产品将是一体化电子产品，所有组件都集成在一块板上，而不是稍后组装不同的组件。微生物燃料电池作为电源的问题在于，细菌材料的液体与固态电子产品不兼容。此外，活细菌无法在许多极端的微加工过程中存活。”

Choi 正在寻求一种对他的可摄取生物电池有效的解决方案——休眠细菌孢子，这种孢子能够抵抗恶劣的环境，并能存活很长时间。当条件合适时，孢子就会发芽并产生电能。

他说：“能量收集技术有很多种，比如机械、太阳能或射频。我仍然认为微生物燃料电池是最合适的，因为它是一种活体材料。它们可以自我维护、自我修复，并适应环境变化。”

这项研究与 Choi 的环保电子产品理念相契合，这种电子产品可用于物联网，将更多设备连接到一个集体网络中，甚至是食品包装、农业或“智能绷带”等一次性传感器。得益于去年获得的另一项 NSF 资助，他一直在研究更环保、可生物降解的纸质电子器件。

Sean Choi教授表示：“我们需要使用能量收集技术，这样电子产品就可以在没有电池的情况下长时间运行，并且不会因为电源问题而成为电子垃圾。我们还需要环保电子产品。我说的不仅仅是材料本身，还包括制造、操作等一切。”