Во всех живых клетках, от бактерий до растений и животных, происходят биохимические процессы с участием электронов. Это значит, что при наличии электродов клетки могут давать электричество. Прежде таким образом уже изготавливали топливные элементы из бактерий, но микроорганизмы нужно постоянно подкармливать. Поэтому ученые из института Технион решили воспользоваться для генерации тока фотосинтезом, пишет EurekAlert.
Обычно в ходе фотосинтеза свет преобразуется внутри клеток растений в кислород и сахар. У некоторых видов растений — например, у суккулентов, произрастающих в засушливых регионах — имеются толстые кутикулы, в которых скапливается вода и питательные вещества. Эта жидкость может выполнять функции электролита.
Ученые создали живой фотоэлемент на основе суккулента Corpuscularia lehmannii. Для этого они вставили железный анод и платиновый катод в кутикулы и обнаружили, что ячейка дает напряжение 0,28 вольт. Под солнечными лучами в электрической схеме плотность токов достигает 20 нА на кв. см. Срок службы живой солнечной ячейки — более одного дня.
Показатели у элемента не такие высокие, как у стандартной щелочной батареи, но и листок-генератор всего один. Предыдущие исследования показывают, что объединение нескольких листков по цепочке может повысить напряжение.
Ученые специально сконструировали живую солнечную батарею таким образом, чтобы протоны внутри листьев можно было скомбинировать для выработки на катодах газообразного водорода. Этот водород можно получать и использовать в дальнейших процессах. По словам исследователей, разработанный ими метод способствует появлению устойчивых и чистых энергетических технологий будущего.
Идея преобразить облик городов с помощью светящихся деревьев пришла в голову американским инженерам. Покрыв наночастицами листья растений, они создали прототип уличного освещения, способного заменить фонари. Десяти секунд интенсивной зарядки светодиодами хватает, чтобы растения давали свет около часа, особенно яркий в первые пять минут.