这款电池可自毁：受《碟中谍》启发的可生物降解电池

电子设备能否在现实生活中解体消失？宾汉姆顿大学Seokheun "Sean" Choi教授在过去20年里一直研究可丢弃的"纸基电子"，但制造所谓瞬态电子产品最困难的部分在于电池。

"瞬态电子设备可用于生物医学和环境应用，但它们必须以生物安全的方式分解，"Thomas J. Watson工程与应用科学学院电气与计算机工程系教员Choi表示。

"你不希望体内残留有毒物质。这类设备被称为生物可吸收电子设备。对于瞬态或生物可吸收电子设备而言，核心挑战在于电源——但大多数电源（如锂离子电池）都含有有毒材料。"

Choi及其学生研究团队从先前生物电池研究中汲取经验，将知识应用于新构想：在最近发表于期刊Small的论文中，他们展示了利用益生菌的潜力——这类活性微生物摄入后有益健康，且对环境或人体无害。

Choi生物电子与微系统实验室的2020届博士毕业生Maedeh Mohammadifar在宾汉姆顿大学就读期间开发了原始的可溶解微生物燃料电池。

"我们使用了生物安全等级1的知名产电菌，因此是安全的——但不确定这些细菌释放到自然界会发生什么，"Choi说，"但每次我在会议上报告时，总会有人问：'你们用的是细菌？能确保安全吗？'"

现任博士生Maryam Rezaie主导了这项最新研究，使用预制15种益生菌混合物。

"益生菌的安全性和生物相容性已有充分文献证明，但我们不确定这些益生菌是否具备产电能力，"Choi表示，"存在疑问，因此她进行了大量相关实验。"

他补充道，早期结果并不理想，但"我们没有放弃。通过在电极表面进行工程化处理——使用聚合物和纳米颗粒增强益生菌的电催化行为——理论上能提升其性能。"

改性电极具有多孔粗糙结构，为细菌附着生长提供了优异条件，从而提升了微生物的电生成能力。在可溶解纸张上涂覆低pH敏感聚合物（意味着仅在酸性环境如污染区域或人体消化系统中激活），有效提高了电压输出和电池运行时长。

尽管仅产生微量电力，Choi视这些实验为概念验证，供其本人及未来学生深入研究。

"还需进行其他研究，"他指出，"我们使用的是混合益生菌，但我希望单独研究哪些菌株携带额外电基因，以及协同作用如何提升发电效率。此外，本研究仅开发了单单元生物电池，后续将通过串联或并联提升功率。"