隨著我們技術需求的增長和物聯網越來越多地將我們的設備和傳感器連接在一起，弄清楚如何在偏遠地區提供電力已成為一個不斷擴大的研究領域。

Thomas J. Watson 工程與應用科學學院電氣與計算機工程系的一名教員——多年來一直致力于生物電池的研究，這種電池通過細菌相互作用來發電。

他遇到的一個問題是：電池的壽命只有幾個小時。這在某些情況下可能很有用，但不適用于遠程位置的任何類型的長期監控。

在一項發表在《電源雜志》上并得到海軍研究辦公室 510,000 美元資助的新研究中，Choi 和他的合作者開發了一種“即插即用”生物電池，該電池一次可以使用數周，并且可以堆疊以提高輸出電壓和電流。該研究的合著者來自 Choi 的生物電子學和微系統實驗室：現任博士生 Anwar Elhadad 和 Lin Liu，博士 '20(現為西雅圖太平洋大學助理教授)。

Choi 以前的電池有兩種細菌相互作用以產生所需的能量，但這次新的迭代在不同的垂直室中使用了三種細菌：“光合細菌產生有機食物，將用作下面其他細菌細胞的營養物質。底部是產電細菌，中間的細菌會產生一些化學物質來改善電子轉移。”

Choi 認為，物聯網最具挑戰性的應用將是部署在遠程和惡劣環境中無人值守的無線傳感器網絡。這些傳感器將遠離電網，一旦耗盡，就很難更換傳統電池。因為這些網絡將使世界的每個角落都可以連接起來，所以電力自治是最關鍵的要求。

“現在，我們處于 5G 時代，而在未來 10 年內，我相信它將是 6G，”他說。“借助人工智能，我們將在極小的平臺上擁有大量智能、獨立、始終在線的設備。您如何為這些小型化設備供電?最具挑戰性的應用將是部署在無人值守環境中的設備。我們不能去那里更換電池，所以我們需要小型能量收集器”

Choi 將這些新的生物電池(尺寸為 3 厘米 x 3 平方厘米)與樂高積木進行了比較，樂高積木可以根據傳感器或設備所需的電輸出以多種方式組合和重新配置。

他希望通過進一步研究實現的改進之一是創建一個可以漂浮在水上并執行自我修復的包裝，以自動修復在惡劣環境中造成的損壞。

“我的最終目標是讓它變得非常小，”他說。“我們稱之為‘智能塵埃’，幾個細菌細胞可以產生足以運行它的能量。然后我們可以把它灑在我們需要的地方。”