Інженери розробили мікробні паливні елементи, які можна згинати і скручувати без погіршення характеристик. Цього вдалося домогтися завдяки використанню тканинної підкладки, повідомляється в роботі, опублікованій в журналі.
Крім акумуляторів існують й інші електрохімічні джерела струму - паливні елементи. У них електричний струм утворюється за рахунок хімічних реакцій, в результаті яких вивільняються електрони, що потрапляють в електричний ланцюг. На відміну від акумуляторів, паливні елементи працюють за рахунок палива, яке подається ззовні. Вони можуть використовуватися в різних сферах - наприклад, водневі паливні елементи використовуються в автомобілях.
Існують і мікробні паливні елементи, в яких перетворення палива відбувається за рахунок мікроорганізмів. Як правило, такі елементи складаються з двох камер (андоної і катодної), розділених протонною мембраною, яка пропускає іони водню, що утворюються під час хімічної реакції, але не пропускає при цьому електрони.
Вчені з Бінгемтонського університету розробили однокамерний безмембранний мікробний паливний елемент на основі тканини. Процес виробництва відбувається наступним чином. Як основу береться еластична тканина з поліестеру і поліуретану, і на два її боки за допомогою трафаретного друку наносяться анод і катод. Анод складається з камери з бактеріями синьогнійної палички (), які служать біокаталізатором. Катод, у свою чергу, складається з суміші срібла та оксиду срібла для окислювально-відновлювальних реакцій. І катод, і анод покриваються вуглецем, який служить як струмоприймач.
Під час роботи паливного елемента на аноді відбувається вироблення протонів і електронів, які відновлюють оксид срібла, але, оскільки він має пористу структуру, яка пропускає кисень, срібло знову окисляється. Рух електронів між анодом і катодом забезпечує вироблення електрики.
Дослідники протестували електрохімічні і механічні характеристики такого паливного елемента. Його максимальна потужність склала 6,4 мікровата на квадратний сантиметр, а щільність струму 52 мікроампери на квадратний сантиметр. Дослідники стверджують, що ці характеристики не змінюються навіть після сильного розтягнення або скручування. Як можливо застосування вони розглядають такі паливні елементи на основі тканини, як джерело струму для носимих пристроїв, який буде виробляти електрику з поту.
Нещодавно британські дослідники навчилися друкувати на струменевому принтері біофотовольтаїчні панелі, в яких активним елементом є бактерії, що розщеплюють воду за рахунок фотосинтезу. А інша група дослідників з Великобританії створила на основі мікробного паливного елемента плаваючого робота, що видобуває енергію для свого руху з навколишньої води.