Cuatro celdas de combustible microbianas, colocadas una al lado de la otra CORTES\u00cdA DE KELVIN GREGORY, UNIVERSIDAD CARNEGIE MELLON<\/p>\n
EL DISPOSITIVO:<\/strong> Este diminuto combustible biol\u00f3gico La celda, la m\u00e1s peque\u00f1a de su tipo con un volumen total de solo 0,3 microlitros, se construy\u00f3 utilizando microfluidos y se basa en bacterias para producir energ\u00eda. Las bacterias colonizan el \u00e1nodo, el extremo cargado negativamente del sistema, y a trav\u00e9s de su metabolismo natural producen electrones que fluyen hacia el c\u00e1todo, creando un circuito. Juntos, el \u00e1nodo y el c\u00e1todo tienen solo unos cabellos humanos de ancho, pero el diminuto circuito genera un flujo constante de electricidad.<\/p>\n NOVEDADES:<\/strong> En 2008, los investigadores en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign cre\u00f3 una celda de combustible impulsada por hidr\u00f3geno de 3 mil\u00edmetros cuadrados, aclamada como la celda de combustible m\u00e1s peque\u00f1a del mundo en ese momento. Al a\u00f1o siguiente, un equipo de la Universidad de California, Santa B\u00e1rbara, produjo una celda de combustible microbiana con un volumen de 1,5 microlitros…<\/p>\n C\u00e1todo y \u00e1nodo Cortes\u00eda de Kelvin Gregory, Universidad Carnegie Mellon <\/p>\n El nuevo La celda de combustible tambi\u00e9n adopta un enfoque diferente para la separaci\u00f3n de los dos fluidos en la celda, uno en el c\u00e1todo y el otro en el \u00e1nodo. La mayor\u00eda de las celdas de combustible microbianas se basan en una membrana semipermeable para evitar que los l\u00edquidos se mezclen y al mismo tiempo permitir que los protones viajen de un lado al otro. \u00abEse es un gran problema para las celdas de combustible microbianas\u00bb, dijo Leonard Tender, investigador de celdas de combustible en el Laboratorio de Investigaci\u00f3n Naval en Washington, DC, que no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n, ya que la ingenier\u00eda de membranas diminutas y sellos en celdas de combustible cada vez m\u00e1s peque\u00f1as ha sido un reto. En esta nueva celda, los investigadores resuelven ese problema simplemente eliminando la membrana por completo y confiando en los canales de microfluidos para mantener separados los dos l\u00edquidos, como dos r\u00edos que fluyen uno al lado del otro que no se mezclan porque uno fluye a un ritmo diferente al del otro. otro. \u00abEs una celda de combustible microbiana de un solo compartimento que no tiene membrana, pero que puede funcionar con una eficiencia supuestamente buena\u00bb, dijo Tender. \u00abEs un primer paso muy interesante\u00bb.<\/p>\n Fabricaci\u00f3n de canales de microfluidos Cortes\u00eda de Kelvin Gregory, Universidad Carnegie Mellon <\/p>\n Adem\u00e1s, debido a que los microfluidos se pueden producir f\u00e1cilmente en masa, esta peque\u00f1a tecnolog\u00eda es escalable, barata y f\u00e1cil de construir. dijo el autor principal Kelvin Gregory, ingeniero ambiental de la Universidad Carnegie Mellon en Pensilvania. \u00abUna vez que tuvimos los microfluidos en la mano, el ensamblaje se volvi\u00f3 bastante simple de hacer\u00bb.<\/p>\n IMPORTANCIA:<\/strong> Las celdas de combustible tienen numerosas ventajas sobre las bater\u00edas qu\u00edmicas como fuentes de energ\u00eda. Adem\u00e1s de ser m\u00e1s baratos y duraderos, est\u00e1n hechos de componentes naturales y, por lo tanto, no corren el riesgo de filtrar productos qu\u00edmicos t\u00f3xicos al medio ambiente. Las celdas de combustible microbianas, en particular, que dependen de la generaci\u00f3n de energ\u00eda a partir de sistemas biol\u00f3gicos, tambi\u00e9n sirven como una fuente de energ\u00eda renovable, ya que pueden consumir combustibles renovables como la materia org\u00e1nica de desecho. Estos beneficios hacen que estas celdas sean alternativas atractivas para alimentar dispositivos desplegados de forma remota que necesitan autoalimentarse durante largos per\u00edodos de tiempo, como sensores submarinos o incluso alg\u00fan d\u00eda implantes o sensores m\u00e9dicos, dicen los expertos.<\/p>\n Crecimiento de bacterias en el \u00e1nodo Cortes\u00eda de Kelvin Gregory, Universidad Carnegie Mellon <\/p>\n \u00abEl valor es que puede tener suministros de energ\u00eda muy peque\u00f1os que funcionan con combustibles biol\u00f3gicos\u00bb, dijo Tender.<\/p>\n NECESITA MEJORAR:<\/strong> para ahora, sin embargo, las celdas de combustible microbianas producen solo cantidades muy peque\u00f1as de electricidad: hasta 127 amperios por metro c\u00fabico, aproximadamente 7,000 veces menos que una bater\u00eda AA, dijo Gregory. En este nivel, una sola c\u00e9lula microbiana microflu\u00eddica podr\u00eda alimentarse a s\u00ed misma como un sensor remoto, pero para aplicaciones m\u00e1s grandes, ser\u00eda necesario apilar muchas c\u00e9lulas para aumentar la potencia de salida. Afortunadamente, la multiplexaci\u00f3n es una caracter\u00edstica com\u00fan de la microflu\u00eddica, dijo Philip LeDuc, coautor del art\u00edculo e ingeniero mec\u00e1nico en Carnegie Mellon. \u00abEs como los chips de computadora: puedes poner una tonelada de estas cosas en paralelo\u00bb.<\/p>\n Los investigadores tambi\u00e9n pueden mejorar la eficiencia de las c\u00e9lulas ajustando su estructura. Si bien el enfoque de microfluidos sin membrana tiene \u00e9xito en la prevenci\u00f3n de la mezcla entre los dos lados, tambi\u00e9n puede dificultar que los protones se muevan del \u00e1nodo al c\u00e1todo, lo que puede estar contribuyendo a la baja potencia de salida del dispositivo, dijo Tender. . \u00abSi eso pudiera solucionarse, ser\u00eda un gran avance\u00bb.<\/p>\n Z. Li, et al., Generaci\u00f3n de electricidad microbiana a trav\u00e9s del control de flujo microflu\u00eddico, Biotechnol Bioeng.<\/em>, doi: 10.1002\/bit.23156, 2011.<\/strong><\/p>\n <\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como a TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong> y mucho m\u00e1s. \u00danase gratis today\u00bfYa eres miembro?Iniciar sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cuatro celdas de combustible microbianas, colocadas una al lado de la otra CORTES\u00cdA DE KELVIN GREGORY, UNIVERSIDAD CARNEGIE MELLON EL DISPOSITIVO: Este diminuto combustible biol\u00f3gico La celda, la m\u00e1s peque\u00f1a de su tipo con un volumen total de solo 0,3 microlitros, se construy\u00f3 utilizando microfluidos y se basa en bacterias para producir energ\u00eda. 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