宾汉姆顿大学的教授Seokheun "Sean" Choi表示，制造瞬态电子设备的最大挑战在于电池。研究人员开发了一种新的可溶解电池，该电池使用益生菌（常见的食品中发现的安全活微生物）作为电源。这种电池采用了“纸电子学”技术，即基于纸张的电子组件，并包括一种由聚合物和纳米颗粒制成的特殊电极。这种电极具有粗糙多孔的表面，有助于细菌更好地附着和生长。为了确保电池仅在特定条件下工作，研究团队添加了一层pH敏感涂层，该涂层在酸性环境中（如受污染的水或人体消化系统）才会激活。
电池设计包括一个由15种益生菌混合物驱动的单个微生物燃料电池单元。这些益生菌因其对人体的安全性和兼容性而被选中。尽管最初在从益生菌中产生电力方面遇到了挑战，但通过调整电极表面和材料以更好地支持产电活动，团队克服了这些困难。这种纸电池设计为完全溶解，无需回收或处理。
这种新设计避免了使用传统电池材料，如锂离子，这些材料含有不适合医疗或环境应用的有毒化学物质。通过使用已被认可为安全的益生菌，该系统消除了释放有害细菌或残留物的担忧。工程化的电极进一步提高了性能，同时不牺牲生物安全性。pH敏感涂层确保电池仅在目标条件下工作，减少了能量浪费和不必要的激活。
因此，这种益生菌驱动的纸电池提供了一种生物相容且环保的替代方案，特别适用于生物医学植入物或环境传感器等瞬态电子设备。这个早期原型展示了安全、低功率能源生成的可行解决方案，为未来性能和规模的改进铺平了道路。这项研究为那些完成任务后能够无害消失的电子设备打开了大门。
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