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用于从水蒸发和电力到可穿戴设备发电的微生物生物膜
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2022-07-28 , DOI: 10.1038/s41467-022-32105-6
Xiaomeng Liu 1 , Toshiyuki Ueki 2 , Hongyan Gao 1 , Trevor L Woodard 2 , Kelly P Nevin 2 , Tianda Fu 1 , Shuai Fu 1 , Lu Sun 1 , Derek R Lovley 2, 3 , Jun Yao 1, 3, 4
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更新日期:2022-07-28
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2022-07-28 , DOI: 10.1038/s41467-022-32105-6
Xiaomeng Liu 1 , Toshiyuki Ueki 2 , Hongyan Gao 1 , Trevor L Woodard 2 , Kelly P Nevin 2 , Tianda Fu 1 , Shuai Fu 1 , Lu Sun 1 , Derek R Lovley 2, 3 , Jun Yao 1, 3, 4
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使用可再生材料制造清洁能源收集装置可以进一步提高可持续性。微生物可以用可再生原料大规模生产。在这里,我们证明了将微生物生物膜设计为一种具有粘性的柔性材料,用于从蒸发的水中长期连续发电是可能的。作为电子设备中的功能部件的单个生物膜片(~40 µm 厚)连续产生功率密度(~1 μW/cm 2) 高于使用较厚的工程材料所达到的值。能量输出与使用类似大小的生物膜催化当前微生物燃料电池产生的能量输出相当,无需有机原料或维持细胞活力。生物膜可以夹在一对网状电极之间,用于可扩展的设备集成和电流生产。这些设备可维持离子溶液中的能量产生,并可用作皮肤贴片设备,从皮肤上的汗水和水分中获取电能,为可穿戴设备持续供电。由不同微生物种类制成的生物膜显示出水蒸发产生的一般电流。
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