Logo
Cover

Некоторые бактерии умеют вырабатывать собственное электричество, но попытки использовать их в производстве топливных элементов и батарей до сих пор не приводили к успеху. Немецкие ученые разработали биогибридную систему на основе гидрогеля, которая может стать прорывом в этой области.

Специалисты из Технологического института Карлсруэ обратили внимание на группу микроорганизмов, известных как экзоэлектрогены. Они способны вырабатывать электроны и проводить их через мембрану собственных клеток. Если научиться собирать эти электроны, то можно изготовить из бактерий живые батареи.

Однако, предыдущие попытки показали, что добиться этого не так просто. Большинство проводящих материалов, необходимых для того, чтобы отводить электроны к электроду, не подходят для жизни бактерий. А те, которое подходят, не слишком хорошо проводят электричество, пишет New Atlas.

Поэтому немецкие ученые решили разработать собственный материал, который сочетал бы эти два качества. Они начали с гидрогеля из углеродных нанотрубок и кварцевых наночастиц. Соединили их нитями ДНК. А затем добавили экзоэлектрогенные бактерии вместе с богатой питательными веществами средой.    

Исследователи обнаружили, что на таком материале бактерии хорошо растут, проникая в поры гидрогеля. А тот, в свою очередь, неплохо проводит электричество. Вдобавок, ученые встроили механизм отключения батареи — когда энергии больше не надо, добавляется фермент, перерезающий нити ДНК, и система прекращает работу.

Способностями экзоэлектрогенов воспользовались и американские ученые, изготовившие из особым образом замороженных и высушенных бактерий дешевые бумажные батареи. Они предназначаются для медицинской диагностики в странах третьего мира.