近年來為追求低成本，高效率與環(huán)保電池，不少創(chuàng)新技術應運而生，近日開發(fā)出一種以細菌為驅動力的“紙電池”，不僅具有輕便可攜帶等優(yōu)點，還可以生物分解，之后在為數(shù)百萬臺傳感器與設備供電的同時，再也不用擔心電池難以回收的難題了。
電池與微型電子設備可說是我們生活基礎設備，從3C產品，交通智能傳感器到醫(yī)護設備都需會需要這些必需品，電子設備需求量預估在未來5年內將增長至500億，但通常這些設備壽命并不長，有些甚至只能使用一次，往往會造成電池回收難題與生態(tài)污染。
細菌能透過呼吸作用將有機物質中的生化能量（biochemical energy）轉換成生物能量（生物能量），透過一系列連續(xù)的分子內有機反應將電子輸送到陽極。
而為成功制造電池，研究員將急速冷凍的“胞外產電菌（exoelectrogens）”放置在紙上，該細菌可以將電子轉移到細胞外，電子可穿過細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，讓電池開始運作或是讓電池中的細菌更有活性。
目前細菌紙電池壽命約4個月，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)據比以往的紙質細菌電池高出許多，但若要達成商業(yè)化，功率與電流密度還得提高1,000倍。
該技術即是所謂的紙電子（papertronics），讓電子設備擺脫笨重脆硬等形象，透過與紙張結合，打造可撓式，可折迭，輕便，成本低且可生物分解的產品先前該。團隊也有研發(fā)細菌紙電池，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)在科學家已推出各式各樣的紙電子產品原型，像是晶體管，顯示器，電池，傳感器與智能標記等，但難以量產，電池儲存容量不大，如何進行生物降解等都是科學家所遇到的難題，而未來隨著技術不斷進步與創(chuàng)新，之后或許真的有辦法讓紙制電子產品商業(yè)化，創(chuàng)造另一股環(huán)保商機。NEXTECK作為高精密合金電子材料生產公司，目前為市場提供高精密銅錳合金材料及相關金屬及電子相關用料支援。
文章來源：eMedia Asia Ltd.
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