Биопленка мертвых бактерий производит электричество из пота
Наклеиваемая микробная «батарейка» использует испарение влаги с кожи для получения электричества и питания носимых устройств.
Биологи из Массачусетского университета в Амхерсте (США) представили технологию получения стойких биопленок на основе бактерий Geobacter sulfurreducens. Эти необычные микробы вырабатывают и проводят электричество, и ученые пробуют задействовать их способности для создания новых устройств — таких как необычный «полуживой компьютер» из металлических электродов и бактериальных белков. Теперь G. sulfurreducens стали основой необычных и перспективных источников питания. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Подобные идеи звучали и ранее, однако проблемой оставалось питание бактериальных клеток-«электрогенераторов». Поэтому Дэрек Лавли (Derek Lovley) и его коллеги пошли другим путем. Они воспользовались способностью G. sulfurreducens формировать биопленки — стойкие плотные конгломераты, прикрепляющиеся к поверхности субстрата. Клетки в них соединены друг с другом, образуя структуры, способные проводить электричество.
Вырастив такие биопленки, ученые обработали их лазером, «выгравировав» электрический контур, затем поместили между парой тонких и плоских металлических электродов и, наконец, запаяли в оболочку из мягкого и клейкого полимера. Клетки внутри погибали, однако на работе электрической схемы это не сказывалось. Такое устройство достаточно наложить на кожу, и оно будет производить электричество, используя энергию пота, который непрерывно испаряется с ее поверхности.
По оценкам разработчиков, биопленка толщиной всего 40 микрометров позволяет получить батарею с плотностью энергии около одного микроватта на квадратный сантиметр, что превосходит показатели традиционных источников аналогичной геометрии. В экспериментах in vitro ученые соединили несколько этих устройств в цепь и успешно запитали небольшие электронные гаджеты. Теперь они планируют масштабировать систему, чтобы научиться получать более мощные генераторы, способные питать более сложные устройства, используя «энергию пота».
Впрочем, такой вариант — далеко не единственная возможность применять биопленки «электрических» микробов. Испарение происходит повсюду, и около половины всей солнечной энергии, поступающей на Землю, уходит на испарение влаги. «Это огромный и совершенно неосвоенный источник энергии», — отметил профессор Юнь Яо (Jun Yao), один из авторов новой работы.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии