英國(guó) 研究 人員宣布在生物太陽(yáng)能電池 研究 領(lǐng)域獲得突破，將藍(lán)藻細(xì)菌當(dāng)作墨水，像普通打印一樣將其打印到導(dǎo)電碳納米管上，制成一種生物太陽(yáng)能電池板。這種生物太陽(yáng)能電池板能夠在白天和夜間同時(shí)發(fā)電，消除了傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池對(duì)于太陽(yáng)光的依賴。這個(gè)裝置可以生物降解，從而可以作為一種理想的一次性太陽(yáng)能電池。
帝國(guó)理工學(xué)院的Marin Sawa說(shuō)道：“廉價(jià)、易獲取、有益于環(huán)境、沒(méi)有任何重金屬和塑料的可降解電池，所有這些特點(diǎn)都是我們和我們的環(huán)境所需要的，而且我們的 研究 表明這項(xiàng)技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)。”
藍(lán)藻細(xì)菌對(duì)于地球上的所有居民來(lái)說(shuō)都是重要的生物體。它們是已經(jīng)在地球上生活了數(shù)十億年的光合生物。24.5億年以前，生物體必須依靠硫酸鹽獲取所需要的能量。但是在大氧化事件期間，氧氣首次成為地球大氣層的重要成分，這表明藍(lán)藻細(xì)菌已經(jīng)開(kāi)始借助陽(yáng)光、水和二氧化碳來(lái)制造糖和氧氣。
Sawa和同事們現(xiàn)在已經(jīng)表明藍(lán)藻細(xì)菌可以用作一種墨水，而且使用一種普通的噴墨打印機(jī)將它打印到導(dǎo)電碳納米管上。這些碳納米管能夠再次噴墨打印到一張紙上來(lái)蝕刻出簡(jiǎn)單的電池。這些細(xì)菌能夠在這些過(guò)程中幸存下來(lái)并且繼續(xù)在白天黑夜的循環(huán)中連續(xù)供應(yīng)100小時(shí)的電能。
不過(guò)它們產(chǎn)生的電能并不多，9個(gè)連在一起的太陽(yáng)能電池能夠?yàn)閿?shù)字鐘或者LED閃光燈供能。但是已經(jīng)足夠得到一些應(yīng)用，比如說(shuō)裝扮成壁紙的一次性環(huán)境傳感器，或者用于監(jiān)測(cè)糖尿病患者的紙質(zhì)傳感器等。
利用藍(lán)藻細(xì)菌或者藻類將光線轉(zhuǎn)變成電能的生物太陽(yáng)能電池技術(shù)并未真正獲得利用。成本、低輸出和短壽命成為阻止這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的障礙。但是英國(guó) 研究 人員宣稱，他們發(fā)明的噴墨打印方式已經(jīng)證實(shí)了這項(xiàng)技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的潛能。
研究 的合著者，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院的Andrea Fantuzzi博士稱：“紙質(zhì)太陽(yáng)能電池技術(shù)并不是要取代在大規(guī)模發(fā)電 行業(yè) 的傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池技術(shù)，而是能夠用作一種既能隨意處理也能生物降解的供電方式。它們的低輸出意味著它們更適合于那些對(duì)能量需求較低的環(huán)境，比如說(shuō)環(huán)境傳感器和生物傳感器。”
目前的紙質(zhì)生物太陽(yáng)能電池單元只有手掌大小。下一步 研究 團(tuán)隊(duì)將在A4大小的紙上進(jìn)行概念驗(yàn)證，來(lái)確定能夠?qū)崿F(xiàn)更大規(guī)模的電力輸出。
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