This post is also available in:
English (אנגלית)
סוג חדש של סוללה מתכלה המשתמשת בפרוביוטיקה יכולה לשנות את הדרך בה אנו חושבים על מכשירים אלקטרוניים זמניים. בטרייה ביולוגית חדשנית זו, שפותח באמצעות נייר מסיס במים וחיידקים מועילים, היא חלק מתחום צומח המכונה אלקטרוניקה חולפת – מכשירים שנועדו לתפקד לזמן מוגבל ולאחר מכן להיעלם בבטחה מבלי לפגוע בסביבה או בגוף האדם.
על פי ההודעה לעיתונות, הסוללה, שפותחה ב-Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science, מתוכננת לפעול עד 100 דקות לפני שהיא מתכלה לחלוטין, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור שתלים ביו-רפואיים לטווח קצר, חיישנים חד-פעמיים ויישומים אלקטרוניים אחרים לשימוש יחיד. מקור הכוח מסתמך על תערובת של 15 זנים של חיידקים פרוביוטיים הזמינים באופן מסחרי. כאשר הם בשימוש, מיקרובים אלה יוצרים זרם קטן אך מדיד של חשמל, המייצר כ-4 µW חשמל עם מתח מעגל פתוח של 0.65 וולט.
אחד היתרונות העיקריים של מערכת זו הוא הבטיחות הביולוגית שלה. סוללות מסורתיות – במיוחד אלה המשמשות במכשירים רפואיים קומפקטיים – מכילות לעתים קרובות מתכות כבדות או חומרים קורוזיביים שיכולים להוות סיכון אם הם מתפרקים בתוך הגוף או בטבע. לעומת זאת, הבטרייה הביולוגית מבוססת הפרוביוטיקה מתפרקת למרכיבים בלתי-מזיקים, ומשחררת רק את אותם חיידקים שכבר נפוצים בתוספי תזונה ובמזונות מותססים.
החוקרים הדגימו כי אורך חיי הסוללה יכול להיות נשלט על ידי התאמת אורך המכשיר או באמצעות אנקפסולציה רגישה ל-pH. גמישות זו מאפשרת לספק חשמל למשך 4 דקות או יותר משעה וחצי, בהתאם לצורכי היישום.
כדי לשפר את הביצועים, הצוות שינה את שטח האלקטרודה עם פולימרים וננו-חלקיקים, ויצר סביבה שיכולה להגביר את ייצור החשמל.
פיתוח זה לא רק מסמן אבן דרך באלקטרוניקה מתכלה, אלא גם פותח אפשרויות חדשות עבור פתרונות אנרגיה ידידותיים לסביבה בתעשיות רבות שבו מכשירים צריכים לעבוד לזמן קצר, בבטחה, ובלי להשאיר עקבות.
