冠军作品—电能共生体

设计者：（同济大学）胡可儿、袁硕

它是什么

电能共生体（Power Mutualism）是一种轻质、柔性、可移动、绿色的可穿戴自驱动型蓝藻细菌发电材料，能够从人体汗液、阳光和空气中获取养分，通过蓝藻细菌光合和呼吸作用释放电能，为可穿戴传感或物联网的小型智能设备提供绿色能源，使其摆脱外部电源充电等各种限制。并且它在运作过程中能减碳产氧，有助于缓解温室效应，促进可持续发展。

设计灵感

从定点的电话亭到移动的手机，电器在变小、变轻、离网、离线，近未来将是物联网和可穿戴传感网络。但现有的供电方式构成诸多限制。比如需要外接电源或定期充电，限制使用者活动;电池占据可穿戴设备的大部分重量，增加负担;硅基材料体感差。最重要的是，大部分获取能源的方式都对自然造成了巨大的伤害：化石燃料发电排放温室气体和有毒物质;电网在层层分配传输过程中产生隐形浪费;硅基电池原料不可降解……设计团队在思考如何使新能源促进移动智能设备发展时，近年来世界各地爆发的“藻华”给了他们灵感。他们发现蓝藻细菌在光合作用过程中会释放电子，就像细胞级的发电厂。利用无处安放的“自然垃圾”蓝藻，电能否被设计得更绿色、更轻负担、更移动？

如何运作

利用蓝藻细菌在光合作用中释放电子的生命机制，设计团队设计并实现了完整的可穿戴自驱动型电池结构，具体的技术运作有：

1、基于生物光伏电池的基本结构，该发电材料具备产生电子的阳极、催化氧化还原反应的阴极，和进行离子交换的盐桥。