燃料电池靠唾液驱动

唾液可能成为医疗设备的新型可再生能源

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穆罕默德·穆斯塔法·侯赛因是沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的电气工程教授,他几乎将所有时间都投入到构建极其微小的设备上。“你把东西做得非常小,就能得到快速的结果,”他说。因此,在 2010 年,当他着手开发一种丰富的可再生能源,可用于极其偏远地区可能净化水或诊断疾病的机器时,他不可避免地会从小处着手。例如,微型微生物燃料电池将是一个自然的起点。然而,他选择用唾液为燃料电池供电并非必然。

使用唾液的想法来自侯赛因的同事贾斯汀·E·明克,当时她是他的实验室的博士候选人(现在是陶氏化学的研究员)。当时,明克正试图为糖尿病患者构建葡萄糖监测设备,其电源要足够小,可以放入体内胰腺附近。微生物燃料电池——通过将有机物(唾液中富含)喂给细菌来发电,细菌反过来产生电子——是他们项目的自然选择。因此,两人使用了一个高导电性石墨烯电极,装载了以唾液为食的细菌,并在几周内产生了近一微瓦的功率,即百万分之一瓦。

一微瓦的功率非常小,但对于芯片实验室设备、诊断工具和监测工具(如明克的糖尿病追踪器)来说已经足够了。侯赛因正在与 3D 打印人造器官的公司合作,将他的燃料电池集成到人造肾脏中,在人造肾脏中,各种体液将提供燃料。他说这仅仅是他扩大规模的第一步:他的长期目标是从工厂有机废弃物中发电,为贫困国家的海水淡化厂供电。

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