微生物生物膜用于自动供电的非接触式传感.
Yongji Ma1, Bin Li2, Guoping Ren1
1College of Resources and Environment, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian, 350002, China.
Biosensors & bioelectronics
|December 26, 2023
概括
研究人员使用微生物生物膜开发了简单的自动供电无接触传感器 (SNSs). 这些生物膜传感器为人机接口提供了一个可持续的,自我修复的替代方案,实现了创纪录的传感范围.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 传感器技术 传感器技术
- 人与机器接口 人与机器接口
背景情况:
- 非接触式传感对于智能人机接口至关重要,但目前基于无机材料的传感器面临着材料稀缺,电力依赖和低能耗等局限性.
- 由于这些固有的缺点,现有技术在实际应用中扎.
研究的目的:
- 开发简单的,自动供电的非接触式传感器 (SNSs),利用微生物生物膜作为核心组件.
- 探索基于生物膜的传感器在先进的人机界面应用中的潜力.
主要方法:
- 使用Geobacter sulfurreducens生物膜制造自动供电的非接触式传感器 (SNSs).
- 传感器性能的表征,包括输出电压,电流和传感范围.
- 在监测人类呼吸和定位电场方面展示传感器应用.
主要成果:
- 开发的生物膜SNS表现出极好的自动供电传感器,最大电压为10V,电流为60nA.
- 实现了40厘米的最大传感范围,这是迄今为止此类传感器报告的最远的传感范围.
- 使用传感器阵列证明有效的人类呼吸监测和电场定位.
结论:
- 微生物生物膜与传统无机材料相比,具有显著的优势,包括广泛的可用性,自我扩散,低成本,环保性和快速自我愈合.
- 拟议的生物膜SNSs为从生物材料中无接触发电提供了一种新的方法,并使自动驾驶传感应用成为可能.
