Görevimiz Tehlike: İmkansız filmlerinde Tom Cruise'un canlandırdığı süper casus Ethan Hunt, üstlerinden beş saniye içinde kendini imha eden çeşitli cihazlarla ilgili emirler alır.

Elektronikler gerçek hayatta hiçliğe dönüşebilir mi? Binghamton Üniversitesi Profesörü Seokheun “Sean” Choi, son 20 yıldır tek kullanımlık “papertronics” üzerine araştırmalar yapıyor, ancak sözde geçici elektronikler üretmenin en zor kısmı pildir. 

Thomas J. Watson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Choi, “Geçici elektronikler biyomedikal ve çevresel uygulamalarda kullanılabilir, ancak biyolojik olarak güvenli bir şekilde parçalanmaları gerekir” dedi.

"Vücudunuzun içinde toksik kalıntılar olmasını istemezsiniz. Bu tür cihazlara biyolojik olarak emilebilen elektronikler denir. Geçici veya biyolojik olarak emilebilen elektronikler için temel zorluk güç kaynağıdır - ancak lityum iyon piller gibi çoğu güç kaynağı toksik madde içerir."

Choi ve öğrenci araştırma ekibi, biyopiller üzerine daha önce yaptıkları araştırmalardan dersler çıkardılar ve bu bilgiyi yeni bir fikre uyguladılar:  Small dergisinde yakın zamanda yayımlanan bir makalede , probiyotiklerin (yutulduğunda sağlık açısından faydalı olan ancak çevreye veya insanlara zararsız olan canlı mikroorganizmalar) kullanım potansiyelini gösteriyorlar.

Choi'nin Biyoelektronik ve Mikrosistemler Laboratuvarı'ndan mezun olan Dr. Maedeh Mohammadifar, Binghamton'da öğrenciyken orijinal çözünebilir mikrobiyal yakıt hücresini geliştirdi.

Choi, "Biyogüvenlik seviyesi 1'de olan, iyi bilinen elektrik üreten bakterileri kullandık, bu yüzden güvenli - ancak bu bakteriler doğaya salınırsa ne olacağından emin değildik," dedi. "Ancak konferanslarda sunum yaptığımda insanlar şunu soruyordu: 'Yani bakteri mi kullanıyorsunuz? Bunu güvenli bir şekilde kullanabilir miyiz?'"

Şu anki doktora öğrencisi Maryam Rezaie, 15 probiyotiğin önceden hazırlanmış bir karışımını kullanarak son araştırmaya öncülük etti.

Choi, "Probiyotiklerin güvenli ve biyouyumlu olduğu iyi belgelenmiştir, ancak bu probiyotiklerin elektrik üretme kapasitesine sahip olup olmadığından emin değildik," dedi. "Bir soru vardı, bu yüzden bunun üzerine birçok deney yaptı." 

İlk sonuçlar ümit verici değildi, diye ekledi, ancak "vazgeçmedik. Probiyotiklerin elektrokimyasal davranışını varsayımsal olarak iyileştirmek ve onlara destek olmak için polimer ve bazı nanopartiküller kullanarak bakterilere tercih edilebilecek bir elektrot yüzeyi tasarladık."

Modifiye edilmiş elektrot gözenekli ve pürüzlüydü, bu da bakterilerin tutunup büyümesi için mükemmel koşullar sağlıyordu ve bu da mikroorganizmaların elektrojenik kapasitesini iyileştirdi. Çözünebilir kağıdı düşük pH'a duyarlı bir polimerle kaplamak - yani kirli bir alan veya insan sindirim sistemi gibi yalnızca asidik bir ortamda çalışacağı anlamına gelir - voltaj çıkışını ve pilin çalıştığı süreyi artırdı.

Her ne kadar çok az miktarda güç üretmiş olsalar da Choi, bu deneyleri kendisi ve gelecekteki öğrencilerinin üzerine inşa edebileceği bir kavram kanıtı olarak görüyor.

"Başka araştırmalar yapılmalı," dedi. "Probiyotik karışımları kullandık, ancak hangilerinin ekstra elektrik genlerine sahip olduğunu ve sinerjik etkileşimlerin güç üretimini nasıl iyileştirebileceğini ayrı ayrı incelemek istiyorum. Ayrıca, bu araştırmada bir biyopilin tek bir ünitesinde geliştirdik. Gücü iyileştirmek için seri veya paralel olarak onlarla temas kurmak istiyorum."

KAYNAK: https://www.chemeurope.com/en/news/1186444/like-in-mission-impossible-self-destructing-bacteria-battery.html