研究人员开发壁纸生物太阳能电池板

研究人员将生活的蓝藻和电路印在纸上，创造了一个二合一的太阳能生物电池和太阳能电池板。

蓝藻是光合微生物，已在地球上存在数十亿年。它们被认为是地球大气富氧的主要原因。

现在，一个团队已经证明蓝藻可以用作墨水，并以精确的图案从喷墨打印机打印到导电碳纳米管上，导电碳纳米管也喷墨打印在纸上。研究小组表明，蓝细菌在印刷过程中幸存下来并能够进行光合作用，因此可以在100小时内收获少量电能。

以这种方式制造的生物太阳能电池板，大约是iPad的尺寸，可以为简单的数字时钟供电，在单独的实验中，可以为小型LED灯泡供电。

来自伦敦帝国理工学院，剑桥大学和中央圣马丁学院的研究人员表示，他们的突破可能会导致新型电子设备由纸张和印刷的光合细菌制成。这些可包括集成到基于纸张的传感器中的一次性电源，用于监测患有糖尿病的患者或类似壁纸的装置，但实际上是用于监测家中空气质量的环境传感器。

来自伦敦帝国理工学院化学工程系的合着者Marin Sawa博士说：“我们认为我们的技术可以有一系列应用，例如在环境中充当传感器。想象一下纸质一次性环境传感器伪装成壁纸，可以监控家中的空气质量。当它完成工作后，它可以被移除并留在花园中进行生物降解而不会对环境产生任何影响。“

新型可再生能源

太阳能生物电池推动了对全球科学家目前正在开发的一种新型可再生能源技术的研究，称为微生物生物光电(BPV)。它利用蓝藻和其他利用光合作用的藻类的能力，利用水作为电子源将光能转化为电流。

使用BPV从蓝细菌等细胞中获取能量的一个优点是，它们可以在白天产生少量电力，即使在黑暗中也能从光中产生的分子产生电能。

该团队表示，他们使用现成的喷墨打印机构建BPV的方法展示了一种可以轻松扩展技术的潜在方法，这可能为其更广泛的使用铺平道路。

伦敦帝国理工学院生命科学系研究的共同作者Andrea Fantuzzi博士说：“基于纸张的BPV并不是要取代传统的太阳能电池技术用于大规模发电，而是可以使用建造一次性和可生物降解的电源。它们的低功率输出意味着它们更适合需要少量和有限能量的设备和应用，例如环境传感和生物传感器。

新型纸质传感器

研究人员建议BPV可以用于完全由纸张制造的新形式的传感器，这意味着它们更便宜，更具成本效益，对资源和环境的影响更小。

BPV的另一个例子表明该团队属于医疗保健行业。

Andrea Fantuzzi博士说：“与印刷电子和生物传感器技术相结合的纸质BPV可能会迎来一个基于纸张的一次性传感器时代，它可以监测糖尿病患者的血糖水平等健康指标。一旦进行了测量，该设备可以很容易地处理，对环境的影响很小，而且易于使用可以促进患者直接就业。此外，这种方法具有成本效益的潜力，也可以为发展中国家的使用铺平道路。有限的医疗保健预算和资源压力。“

下一步

目前基于纸张的BPV单元是手掌大小。下一步将看到团队将他们的概念验证扩展到A4尺寸，以确定更大规模的电力输出。

剑桥大学生物化学系的共同作者Christopher Howe教授补充说：“这是一个令人兴奋的概念验证。现在的挑战是制作更强大，持久和稳健的面板。 “