بزاق انسان منبع تولید انرژی

   پیل های سوختی از جمله تجهیزات تولید کننده انرژی هستند که اخیرا مد نظر قرار گرفته اند. گونه ای از این نوع پیل ها که از سوخت های میکروبی به عنوان سوخت استفاده می کند را با نام پیل های سوختی میکروبی می شناسند. در پی تحقیقات متعدد به عمل آمده بر روی پیل های سوختی دانشمندان نخستین پیل سوختی میکروبی در مقیاس میکرو را ساخته اند که با بزاق دهان کار می کند.

   این پیل سوختی می تواند میزان جزیی برق تولید کند که برای تامین انرژی تراشه ها کافی است. وقتی باکتری های پیل های سوختی میکروبی مواد آلی را تجزیه می کند، شارژی تولید می شود که به قطب آند پیل منتقل می شود. این پیل سوختی میکروبی در مقیاس میکرو که با بزاق کار می کند، با تولید حدود یک میکرووات برق، انرژی کافی را برای استفاده مستقیم به عنوان دروگر انرژی در وسایل میکروالکترونیک فراهم می آورد.

   آند متشکل از گرافن نانومتریال کربنی است. در سایر سلولهای سوختی میکروبی از اکسید گرافن استفاده می شود، اما دانشمندان نشان دادند گرافن خالص چند لایه ای می تواند ماده ی مناسبی برای آند باشد. در حالیکه دانشمندان این سلولهای سوختی میکروبی کوچک را با استفاده از استات و بزاق انسان آزمایش می کنند اما این سلول ها می توانند از هر مایع دیگری که حاوی مقادیر کافی مواد آلی باشد،بعنوان منبع تولید انرژی استفاده کنند.

   در حالی که محققان این مینی پیل سوختی میکروبی را با استفاده از استات و بزاق انسان آزمایش می کردند دریافتند این پیل می تواند از هر مایعی با مواد آلی کافی برای تولید برق استفاده کند.

   یک گروه بین المللی از مهندسان به رهبری "بروس ال لوگان" استاد مهندسی محیط زیست دانشگاه دولتی پنسیلوانیا که بیش از 10 سال از عمر خود را صرف مطالعه پیل های سوختی کرده است این پیل را ساخته اند.

   پیش از این معمولا فاضلاب را به عنوان منبعی برای مواد آلی و باکتری به منظور برای تولید برق و هیدروژن می دانستند.

   اکنون با دستیابی به این پیشرفت جدید محققان معتقدند ظهور وسایل الکترونیکی زیست پزشکی در سطح تراشه که انرژی بسیار اندکی مصرف می کنند و قادرند با خروجی انرژی کمتر از میکرووات کار کنند، با این فناوری جدید واقعیت می یابد.

   یک کاربرد احتمالی می تواند پیشگویی تخمک گذاری در زنان باشد چرا که بزاق زنان پنج روز پیش از تخمک گذاری تغییر می کند و سطح رسانایی بزاق می تواند به عنوان پیشگویی برای تخمک گذاری تلقی شود. این دستگاه می تواند رسانایی بزاق را اندازه گیری کند و سپس از بزاق برای تولید انرژی استفاده کرده و داده های خود را به یک تلفن همراه در نزدیکی خود ارسال کند.

   وسایل زیست پزشکی که از پیل های سوختی میکروبی در مقیاس میکرو استفاده می کنند قابلیت حمل و نقل یافته و منبع انرژی خود را در هر جایی از بدن می یابند.

   ابزارهای بیومدیکالی که از سلولهای سوختی میکروبی با سایز میکرو استفاده می کنند قابل حمل بوده و منبع انرژی آنها در همه جا قابل دسترس است. اگرچه ، بزاق دارای انواع باکتری مورد نیاز برای سلولهای سوختی نیست و سازندگان آن باکتریهایی را که محیط های طبیعی هستند به سلول سوختی تلقیح می کنند.

   در گذشته کوچکترین سلولهای سوختنی دارای دو محفظه بودند اما در این نسخه ی میکرو از یک محفظه استفاده می شود که آند آن از گرافن بجای پلاتین پوشش داده شده با کربن ساخته شده و کاتد آن هوا است .

   کاتدهای هوایی قبل از این مورد استفاده قرار نمی گرفتند زیرا اگر هوا به باکتریهای درون سلول می رسید باکتریها به جای تولید الکتریسیته شروع به تنفس اکسیژن می کردند.

   ایده اولیه این تکنولوژی متعلق به Justine E. Mink بوده است. او معتقد بود که می توان از سلولهای سوختی میکروبی کوچک به عنوان سنسور استفاده کرد و در بزاق مواد آلی بسیاری وجود دارد که می تواند به عنوان سوخت سلول میکروبی استفاده شود.