瑞士科学家研发真菌动力电池：3D打印可降解或为物联网设备供电

土耳鸡烤鸡 · 发表于 2025-1-28 08:02:26

本帖最后由土耳鸡烤鸡于 2025-1-28 08:06 编辑

外媒 TPU 1月28日发布报道，称瑞士联邦材料科学与技术研究所（Empa）的科研团队通过为期三年的"微生物能源"专项研究，成功开发出全球首款基于真菌的3D打印可生物降解电池。这项突破性技术利用真菌的代谢过程产生电能，尽管当前输出功率仅能支持温度传感器等低功耗设备运行数日，但其环境友好特性引发业界关注。

该电池本质上属于微生物燃料电池（MFC），创新性地组合了两种真菌：阳极端的酵母菌通过代谢反应释放电子，阴极端的白腐真菌则分泌漆酶催化氧气还原反应，形成完整电流回路。研究团队将真菌孢子直接嵌入由导电纤维素墨水构筑的3D打印电极结构中，这种设计既保证菌丝体生长所需营养，又维持电极的生物可降解性。

与传统电池相比，真菌电池具备三重环保优势：

生产环节采用低温3D打印工艺，能耗较锂电池降低82%

使用寿命结束后，真菌通过分解电极中的纤维素基墨水实现自我降解

活化过程仅需注入水分与葡萄糖溶液，无需复杂化学电解质

项目负责人Carolina Reyes博士表示："这是首次实现双真菌协同发电。用户可将干燥状态的真菌电池储存数月，使用时通过注水激活代谢系统。"目前该电池在实验室环境下可稳定输出0.3V电压，持续供电达120小时，已通过LoRa物联网传感器组网测试。

技术瓶颈主要存在于生物系统稳定性方面：真菌活性受温度、湿度变化影响显著，当前版本在25℃恒温环境中性能最优。Empa计划通过基因编辑技术增强真菌环境适应性，并尝试引入产电菌Geobacter提升能量密度。若研发进展顺利，这项技术有望在五年内应用于农业环境监测、医疗植入设备等特殊场景。