Origami in Vollendung: Forscher entwickeln kunstvolle Bio-Batterie

US-Forscher haben eine Batterie entwickelt, die völlig frei von Chemikalien ist. Nur auf Grundlage von Bakterien und Speichel können so kostengünstig kleinere Geräte betrieben werden.

Die moderne Batterie-Forschung geht gänzlich neue Wege. Wissenschaftler der Binghamton Universität haben nun eine Bio-Batterie entwickelt, die nicht nur auf einem billigen Material – Papier – basiert, sondern auch mittels eines einfachen Katalysators aktiviert wird: Speichel. Das Geheimnis sind spezielle Bakterien, die in der Lage sind, bereits mit einem Tropfen Speichel eine LED-Lampe etwa 20 Minuten zu betreiben, so die Forscher in der Zeitschrift „Advanced Materials Technologies“.

„Die Batterie beherbergt ausgesuchte Bakterien, sogenannte Exoelektrogene, die Elektronen zu der eingebauten Elektrode transportieren können“, so Seokheun Choi, Junior-Professor für Computerwissenschaft und Co-Autor der Studie. Für die langfristige Lagerung der Zellen wurden diese gefriergetrocknet. Laut Choi könne die Batterie daher auch unter schwierigen klimatischen Bedingungen, wie z.B. in einer Wüste, genutzt werden: „Man braucht nichts weiter als eine organische Substanz, um die gefrorenen Bakterien wieder zu hydrieren und damit zu aktivieren.“ – wie einen Tropfen Speichel. Aber auch andere Flüssigkeiten mit organischem Material würden funktionieren: Sollte sich jemand zu ausgetrocknet fühlen, um auf die Batterie zu spucken, wären auch einige Tropfen Schmutzwasser in Ordnung, erklärt Choi mit einem Augenzwinkern. Es gehe ausschließlich darum, den Bakterien eine Art Nahrung zu liefern.

Es dauert jedoch einige Minuten, bis die Zellen soweit aktiviert sind, dass sie mit dem Elektronen-Transport beginnen können. Die Geduld müsse man aufbringen, es gehe hier nur um eine einfache und tragbare Wegwerf-Variante einer Bio-Batterie, die Energie schlichtweg aus einem Bakterium generieren kann, so Choi weiter.

Die Batterie könne einfachen Anwendungen als Basis dienen, z.B. für Biosensoren in Schwangerschaftstests, HIV-Tests oder auch Blutzucker-Messgeräten. Dies wäre besonders in Entwicklungsländern von großem Vorteil, wo Menschen sich kaum entsprechend echte Batterien leisten können – die Herstellung der Biobatterie kostet nämlich nur wenige Cents. Zudem ist sie recyclebar. Denn sie besteht aus nichts weiter als etwas Papier, Karbon, Wachs und eben jenen natürlich vorkommenden Bakterien, so das Magazin Popular Science. Die aufwendige Entsorgung entsprechender chemischer Bestandteile entfällt damit.

Die letzten fünf Jahre hat Choi seine Zeit mit der Vollendung seiner Entdeckung verbracht. Wenn die Technologie auf Zuspruch trifft, könne er sich vorstellen, mehrere Batterie-Module miteinander zu koppeln, um auch Geräte mit einem höheren Strombedarf betreiben zu können. Auch für das Auge ist etwas dabei: Denn die Bio-Batterie faltet er zu ansprechenden Origami-Kunstwerken. „Das Wundervolle an Papier ist, dass man es ganz einfach so falten kann, dass die Batterien eine Energie-Serie ergeben können.“

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