Micro-elektronica voor Microbiologie

Het leven gaat alles over elektriciteit. Bepaalde soorten levende cellen kunnen elektronen direct uitwisselen voor hun metabolisme. Deze opmerkelijke eigenschap van de natuur heeft recentelijk veel aandacht gekregen als een belangrijke link voor het bereiken van een echte circulaire economie. Inderdaad, deze zogenaamde bio-elektrochemische systemen waar elektriciteit wordt geleverd aan de cellen via vaste-stof-elektroden en schakelingen, resulteert in veel nieuwe maar belangrijker vernieuwbare bioprocessen. Veel opwindende producten worden geactiveerd door deze interface, variërend van biosensoren tot zelfgedreven bioremediëringssystemen en metaalherstel technologie. Wij staan pas in de voorhoede van deze nieuwe en spannende evolutie op de grens tussen microbiologie en micro-elektronica. Inzicht in hoe elektronische stimuli deze micro-organismen beïnvloeden en hoe ze optimaal worden benut door intelligente elektronica is echter niet bekend. Bioelektrochemische systeemcontrole is zo ver uitgevoerd via vaste vaste stroom / vaste potentiële benaderingen. Zo hebben effectieve bioelektrochemische systemen behoefte aan dynamische en ingebedde controle die in de loop van de tijd aan de veranderende omstandigheden rond de micro-organismen past. Dit promotieproject zal in samenwerking met andere promovendi in de bio-ingenieursafdeling, alsmede in de afdeling elektrotechniek, de ontwikkeling van zelfaanpassende bioelektrische cellen, met massaal parallelle anode- en kathode-arrays, volgen met ingebouwde elektrische meting En stimulatie circuit. Dit vereist een strakke wisselwerking tussen biochemie, micro-elektronisch ontwerp, machine leren en controle theorie.