Миниатюрните батерии са сложни, скъпи и неекологични за събиране и

...
Миниатюрните батерии са сложни, скъпи и неекологични за събиране и
Коментари Харесай

Вече се произвежда електричество с хартия и ензими



Миниатюрните акумулатори са комплицирани, скъпи и неекологични за събиране и преработване. Вече има тънки, леки и гъвкави хартиени биогоривни кафези, които са биоразградими, екологични и стопански преференциални. Технологията е създадена в Университета в Гренобъл, Франция.

Хартиени биогоривни кафези употребяват ензими за превръщане на глюкозата и кислорода в електричество, осигурявайки органично и компостируемо енергийно решение. Те са органични, икономични, ефикасни, без метал, безвредни и устойчиви.

Технологията беше финалист на симпозиума за научни предприятия на срещата на върха за просвета в Берлин Falling walls 2022 и провокира, а единствено месец преди този момент завоюва премията Good4Nature на Summit of Minds на.

Наградата отличава далновидни нововъзникващи предприятия, които оферират реформаторски решения за отбрана на природата и поощряване на икономическия напредък.
Д-р Джулс Хамънд е изпълнителен шеф и съосновател на научния старт ъп BeFC към Университета в Гренобъл, която заменя стандартните дребни акумулатори с нова технология – екологично и стабилно енергийно решение въз основата на биоензимите.

Д-р Джулс Хамънд: За разлика от батериите, които съхраняват сила посредством реактивни метали, ние употребява ензими за превръщане на биогорива като глюкоза и О2 в електричество.

Аз съм част от изследователска група, която търси способи да събира силата от глюкозата и кислорода в кръвта, с цел да зарежда с нея пейсмейкъри и инсулинови помпи в тялото.

Ние сме международният водач в имплантируеми биогоривни кафези, които събира т О2 и глюкоза от кръвния поток и ги трансформират в електричество благодарение на ензими. Идеята е, че можете да вземете силата, съхранявана в тези биогорива и да захраните с нея устройства като пейсмейкъри, или инсулинови помпи, не е належащо да имате акумулатори за тях в тялото си. Хората, които с конфигуриран пейсмейкър би трябвало да сменят батерията на всеки три, пет, седем години, а сърдечната интервенцията е комплицирана, има риск от инфекции, до момента в който при биогоривните кафези, постоянно имате тази сила, тя тече през тялото ви, популяризира се в него посредством кръвта ви. Това е натурален метод за преобразяване на биогорива в електричество.

На какъв стадий са проучванията, хората към този момент могат ли да ги поставят в телата си?

В сегашния миг към момента не, само че нашата изследователска група беше първата в света, която вгради биогоривни кафези, не в човек, направихме го с мишки и плъхове. Установихме че технологията работи, основното нещо е да употребявате ензимите, с цел да преобразувате биогоривните кафези.

Кога ще започнете клинични изпитвания с хора?

„ Клиничните изпитвания с хора планираме след 10 или 20 години. “

Защо би трябвало да чакаме токова дълго?

По доста аргументи, някои са етични, само че най-много заради сложността и сериозността на материята, тъй като затрудненията, при неуспех, биха били доста огромни.

Нашата изследователска група създава някои модели за отбрана на тази технология и взехме решение да се отклоним от имплантируемите. Решихме първо да демонстрираме нашата технология отвън тялото – първо създадохме цифрови проби за бременност и за овулация.

Познавате нормалните проби с екран, на който виждате резултата, само че при нас цифровият отговор не демонстрира единствено дали сте бременна или не сте, само че демонстрира и от кой момент сте бременна, т.е. в коя седмица сте.

За някои дами и за характерни медицински проучвания това е доста значимо, освен, с цел да знаете дали можете да извършите аборт да вземем за пример, само че и поради медицински положения, при които е значимо да се знае какъв брой висока е концентрацията на даден биомаркер, тъй че взехме решение да сменяем алкалните и литиевите акумулатори в тези цифрови проби с нашата технология с хартиени биогоривни кафези. Когато изхвърлите потребления тест, вие не въздействате върху околната среда, тъй като източникът на сила е органически, има хартиена основа, не съдържа метал, и е компостируем.

И стигаме до това, което представихте тук на Falling Walls и което виждам в ръката ви. То е квадратно, към 3 см на 4 см, плоско, от хартия, в него има някакви дребни точици . Какво е това?

Това е нашата биоензимна горивна клетка, която употребява ензими в електродите, с цел да преобразува биогоривата в електричество.

Това същото нещо ли е, което ще употребявате след 10 – 20 години в човешки тела?

Да, само че ще бъде с дребни размери. Това, което виждате, е хартия с размерите на пощенска марка, материалите са органични, в него няма нито пластмаса, нито метал, нашата технология е биосъвместима.

Това в действителност е батерия, само че без пластмаса или метал. Какво съдържа?

Съдържа единствено въглерод и целулоза.

Имаме дребни въглеродни електроди, към тях прикрепяме ензими, за което  използваме целулоза, в тази ситуация хартия, с цел да капсулираме, да интегрираме въглеродните електроди в нея.

Органичните ензими са построени от въглерод, водород, О2, те се синтезират в голям индустриален мащаб – виждаме ензими в перилните препарати, знаем за ензимите в процесите на готвене и за ензимите в напитките.

Ние използваме тези ниско въглеродни интензивни техники, с цел да произвеждаме същите ензими тук в нашите устройства, по-късно съхраняваме глюкозата и захарта вътре в хартията, като импрегнираме хартията с глюкоза.

Единственото нещо, което нашите кафези с биогорива вършат, е да събират О2 от въздуха. Все отново в множеството среди има въздух, тази технология не би работила в космоса, да вземем за пример.

Ясно е по какъв начин ще се употребява и какъв брой ще е потребна тази технология след 10-20 години, само че какви са приложенията й в наши дни?

Има приложения и в този момент. Споменах за първата идея, за цифровите медицински проби – за бременност и за овулация, само че към този момент виждаме доста повече благоприятни условия,

Например употребяват се, когато желаете да имате отдалечен датчик, който да съхранява данни локално и по-късно да ги изпраща безжично към облак или по интернет, има приложение и в логистиката, с цел да бъде допустимо наблюдаването на придвижването на активите в дадена дистрибуторска верига.

Освен това има приложение и в промишленост 4.0 за проследимост или бистрота. В Индустрия 4.0 се употребява за разбирането на запасите във веригите за доставки или в хранително-вкусовата индустрия, където желаете да гарантирате несъмнено качество в разнообразни моменти от индустриалния развой. Това са образци на smart промишленост – да се получават и дават повече данни, или да имаме визия за слабите места във веригата за доставки или пък да разбираме къде са проблемите с качеството по време на обработката, има и доста други приложения, изключително в здравните и медицинските грижи.

Една област, в която работим с наши сътрудници, е интелигентната грижа за рани.

Има хора с остри или с хронични рани, да вземем за пример хронични рани имат диабетиците, те постоянно имат проблеми със зарастването на тези рани.

С нашата технология захранвате дигитален датчик, който следи раната и сте сигурни, че сменяте превръзката на раната в точното време, тъй като в случай че промените превръзката прекомерно рано, може да увредите раната в допълнение, а в случай че промените превръзката прекомерно късно, несъмнено, в раната може да пораснат бактерии, което да докара до усложнени инфекции, Това е образец за зареждане на цифрови датчици, за непрекъснато приемане на информация.

Тази технология няма минусите от изхвърлянето на акумулатори като боклуци, всичко в нея е разградимо.

Д-р Джулс Хамънд е изпълнителен шеф и съосновател на научния  

Той е с бакалавърска и магистърска степен по електронно инженерство, докторат по нанопроизведени биосензори от Университета на Бат, Обединеното кралство. Присъединява се към групата за създаване на биоензимни кафези на Serge Cosnier Serge - проучвателен шеф в CNRS в катедрата по молекулярна химия в университета в Гренобъл, Франция. Там е основано и научното дружество BeFC, фокусирано върху създаването на екологични и устойчиви енергийно решение за електрониката.
По обявата работи: Росица Михова
Източник: bnr.bg

СПОДЕЛИ СТАТИЯТА



Промоции

КОМЕНТАРИ
НАПИШИ КОМЕНТАР