وفي هذا السياق، يُشير الأستاذ سيوخيون شون تشوي من جامعة بينغهامتون إلى أن البطاريات التقليدية، مثل بطاريات أيونات الليثيوم، تحتوي على مواد سامة، مما يستدعي البحث عن مصادر طاقة بديلة.

وقد أجرى تشوي أبحاثًا على الورق الإلكتروني القابل للتحلل على مدار العشرين عامًا الماضية، حيث يُعتبر التحدي الأكبر هو تطوير بطارية آمنة وقابلة للتحلل.

تستند الدراسة إلى استخدام البروبيوتيك، وهي كائنات دقيقة حية تقدم فوائد صحية عند استهلاكها، وتعتبر غير ضارة بالبيئة أو البشر. وقد اختارت الدكتورة ميدا محمدي فر، طالبة الدراسات العليا في مختبر تشوي، أول خلية وقود قابلة للذوبان خلال دراستها.

وقال تشوي : "استخدمنا بكتيريا معروفة بقدرتها على إنتاج الكهرباء، وهي مصنفة ضمن المستوى الأول للسلامة الحيوية، لذا فهي آمنة. ومع ذلك، كان هناك قلق بشأن تأثيرها إذا أُطلقت في البيئة."

قاد البحث الجديد طالبة الدكتوراه مريم رضائي، التي استخدمت مزيجًا من 15 نوعًا من البروبيوتيك المُجهّز مسبقًا. على الرغم من أن النتائج الأولية لم تكن مشجعة، إلا أن الفريق لم يستسلم. باستخدام بوليمر وجسيمات نانوية، صمموا سطح قطب كهربائي ملائم للبكتيريا، مما حسّن من قدراتها الكهربائية.

تم تعديل القطب الكهربائي ليكون مساميًا وخشنًا، مما وفّر بيئة مثالية للبكتيريا للنمو. كما أدى طلاء الورق القابل للذوبان ببوليمر منخفض الحساسية لدرجة الحموضة إلى زيادة خرج الجهد وعمر البطارية.

على الرغم من أن البروبيوتيك لم يُنتج سوى كمية صغيرة من الكهرباء، إلا أن تشوي يرى أن هذه التجارب تمثل خطوة مهمة نحو تطوير بطاريات حيوية أكثر كفاءة.
وأكد على الحاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف أنواع البروبيوتيك التي تحتوي على جينات كهربائية إضافية وكيف يمكن تحسين إنتاج الكهرباء من خلال التفاعلات التآزرية.