近日，科学家利用益生菌(一种对健康有益的活微生物)成功研制出一种可溶解电池，为瞬态电子器件的发展带来了新的突破。

该装置由宾汉姆顿大学研究人员领导的团队开发，基于水溶性纸制成，属于瞬态电子器件。它由酸奶和保健品中的益生菌提供动力，可发电超过100分钟，随后会溶解到环境中，且不会留下任何有毒残留物。

托马斯·J·沃森工程与应用科学学院电气与计算机工程系的教员崔表示：“瞬态电子器件可用于生物医学和环境应用，但它们必须以生物安全的方式分解。你肯定不希望体内残留有毒残留物，这类设备被称为生物可吸收电子器件。对于瞬态或生物可吸收电子器件而言，关键挑战在于电源——但大多数电源，例如锂离子电池，都含有有毒物质。”

研究人员提及电影《碟中谍》中汤姆·克鲁斯使用的信息传递五秒后自毁的装置，强调现实中的这些电子设备会分解成零，制造难度大，而电池部分更是难上加难。宾汉姆顿大学的研究人员在过去20年里一直致力于研究一次性“纸电子器件”。Choi和他的学生研究团队汲取了之前生物电池研究的经验教训，并将其应用于新想法——利用益生菌。益生菌是活的微生物，摄入后对健康有益，且对环境或人体无害。2020届博士Maedeh Mohammadifar毕业于Choi的生物电子学和微系统实验室，在宾汉姆顿大学就读期间开发了最初的可溶解微生物燃料电池。

崔提到：“我们使用了众所周知的产电细菌，它们的生物安全等级达到一级，所以是安全的——但我们不确定如果这些细菌被释放到自然界会发生什么。但每当我在会议上做报告时，人们都会问：所以，你用的是细菌?我们能安全地使用它吗?”

在此次研究中，研究人员强调，这种瞬时生物电池由市售的益生菌提供动力，这些益生菌会无害地溶解，只释放有益的微生物。

研究人员介绍称：“这款生物电池采用水溶性或pH响应性基底制造，利用15种益生菌混合物，通过多种电极材料发电。通过调整设备长度或用pH敏感聚合物封装，可将电力输送时间从4分钟微调到100分钟以上。单个模块输出功率为4 µW，电流为47 µA，开路电压为0.65 V。”

这一突破性设计开启了安全高效的瞬态生物能系统的新时代，为生物医学植入物、环境传感器和一次性电子产品带来了前所未有的机遇。