Terden Elektrik Üreten Cihaz
Sıvılardan yükselen buhardaki enerjiyi alıp elektriğe dönüştüren bir cihaz geliştirildi.
Geobacter sulfurreducens türü bakteriler elektrik üretmeleriyle bilinir. Geçmişte bu bakteriler kullanılarak “mikrobiyal bataryalar” olarak adlandırılan cihazlar üretilmiş ve elektronik aletlere güç sağlamak için kullanılmıştı. Bu bataryaların zayıf bir tarafı ise elektriği üreten bakterileri canlı tutmak için sürekli besin sağlanması gerekmesiydi. Amherst’teki Massachusetts Üniversitesinden Prof. Dr. Jun Yao ve arkadaşları ise Geobacter sulfurreducens bakterilerini kullanarak bakım gerektirmeden uzun süre elektrik üretebilen bir cihaz geliştirmeyi başardı.
Yeni geliştirilen cihazda genetiği değiştirilmiş, ölü Geobacter sulfurreducens bakterileri yer alıyor. Araştırmacılar biyofilmler içinde hücreleri çoğaltıyor, daha sonra da birbirine doğal nanotellerle bağlanmış bakterilerden oluşan bu ince filmleri kullanarak bir batarya üretiyorlar.
Yeni geliştirilen bataryalar üretilirken ilk olarak biyofilmler lazerle oyularak küçük devreler oluşturuluyor. Daha sonra bu biyofilmler elektrotların arasına yerleştiriliyor. Son olarak elde edilen yapı yumuşak, yapışkan ve hava geçiren bir polimerle kaplanıyor.
Üretilen cihaz, buharlaşan sıvılardan aldığı enerjiyi elektriğe dönüştürüyor. 40 mikrometre kalınlığındaki bir biyofilm katmanı santimetrekare başına 1 mikrowatt güç sağlayabiliyor. Araştırmacılar bir dizi cihazı seri olarak birbirine bağlayarak 0,45 volt elektrik potansiyeli elde etmeyi başarmışlar.
Testler sırasında bir dizi cihaz kullanılarak ufak bir LCD ekranı çalıştırılabilmiş. Ayrıca bir gönüllünün boynuna yapıştırılan bataryadan güç alan bir sensörle, yutkunma sırasında ortaya çıkan mekanik sinyaller tespit edilebilmiş.
Bugün giyilebilir teknolojilerin gelişimini sınırlayan en önemli etkenlerin başında bu teknolojilere enerji sağlayan bataryalar geliyor. Tükenen bataryaların değiştirilmesi ya da şarj edilmesi gerekiyor. Yeni geliştirilen bataryalar da ufak cihazları çalıştırabilecek kadar elektrik üretiyor. Bu bataryaları, yara bandı gibi, deriye yapıştırarak buharlaşan terden elektrik üretmek mümkün. Üstelik yeni bataryalar bakım gerektirmeksizin, tükenmeden uzun süre çalışabiliyor.
Detaylı bilgiye Nature Communications’ta yayımlanan makaleden ulaşabilirsiniz.
