• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.05.2020
Сергей Васильев
3 135

Представлен прототип бактериального генератора электроэнергии

5.8

Разработчики из Германии продемонстрировали «биогибридный композит», позволяющий напрямую собирать электрические заряды с бактериальных клеток.

©Ella Marushchenko, University of Minnesota

Морские Shewanella oneidensis широко известны в качестве «бактерий, которые питаются электричеством». В самом деле, эти микробы способны получать и напрямую использовать свободные электроны для восстановления металлических оксидов. Неудивительно, что с тех пор, как их уникальные способности были обнаружены, ученые не оставляют попытки превратить эти бактерии в живые источники «чистой» электрической энергии.

К сожалению, на практике научиться собирать заряды с отдельных клеток, живых и подвижных, оказалось совсем непросто. Первый прототип устройства, способного выполнить такую задачу, появился лишь недавно. Его разработчики — команда Кристофа Нимейера (Christof Niemeyer) из Технологического института Карлсруэ (KIT) — представили проект в статье, опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

Бактерии (отмечены зеленым), заселившие композит из углеродных нанотрубок (серые) и наночастиц кремния (фиолетовые), переплетенных нитями ДНК (синие) / ©Niemeyer Lab, KIT

Для утилизации «сверхспособностей» S. oneidensis ученые собрали композитную основу — заполненный жидкостью гидрогель, состоящий из углеродных нанотрубок и цепочек сферических кремниевых наночастиц, переплетенных длинными нитями ДНК.

Лабораторные эксперименты показали, что такие структуры привлекают S. oneidensis, но не других бактерий. Они заселяли композит на всю его глубину — тогда как, например, кишечные палочки лишь осторожно закреплялись на поверхности. По словам ученых, «биогибридный композит» оставался стабильным на протяжении как минимум нескольких дней. При этом он проводил электричество.

Углеродные нанотрубки выступили в роли электрода, состоящего из густопереплетенной сети тонких нитей, и позволяли собирать заряженные частицы с поверхности запутавшихся в ней клеток. Регулировать работу такой системы ученые смогли с помощью ферментов, которые разрезают ДНК в композите, быстро останавливая его электрохимическую активность.

«Все вместе это показывает, что потенциально подобные материалы могут найти применение и за пределами ближайших областей — таких как создание новых биосенсоров, биореакторов и топливных ячеек», — резюмирует Кристоф Нимейер.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 17:32
Александр Березин

Индустриальная эпоха сделала мобилизацию нормой, но что мы знаем о ней и ее роли в истории России? В чем реальные корни ее необходимости, а где границы? Бывали ли у нас частичные мобилизации раньше? Чем они заканчивались? И чего, наконец, стоит ждать от нее в наши дни и в нашей стране?

Вчера, 21:14
Никита Логинов

Около 15 лет назад ученые сошлись во мнении, что признаки могут наследоваться от родителя не только через ДНК. Новое исследование показало: эпигенетические признаки передаются и через несколько поколений — «от бабушек и дедушек внукам».

Вчера, 11:25
Дарья Губина

Зонд DART успешно врезался в Диморф — меньшее из тел двойного астероида. По прогнозам, в результате столкновения астероид должен будет замедлиться на 1%. Перед столкновением зонд сделал снимки его поверхности.

Позавчера, 11:27
Анатолий Глянцев

Солнце несравнимо ближе к нам, чем любая другая звезда. До него всего восемь световых минут, тогда как до Проксимы Центавра — четыре с лишним световых года. Казалось бы, уж о Солнце-то мы должны знать все и даже больше. Однако не тут-то было. Naked Science рассказывает о загадках, которые все еще таит дневное светило.

Вчера, 17:32
Александр Березин

Индустриальная эпоха сделала мобилизацию нормой, но что мы знаем о ней и ее роли в истории России? В чем реальные корни ее необходимости, а где границы? Бывали ли у нас частичные мобилизации раньше? Чем они заканчивались? И чего, наконец, стоит ждать от нее в наши дни и в нашей стране?

23 сентября
Алиса Гаджиева

Ученые обнаружили, что древняя медная промышленность Израильского царства была организована так, что в итоге в ее центре не осталось ни растений, ни самой промышленности.

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

3 сентября
Алиса Гаджиева

В «Кратких сообщениях Института археологии» опубликована статья Михаила Казанского и Анны Мастыковой, в которой авторы обобщили все известное из самых разных источников (от позднеантичных авторов до материалов археологических раскопок) о народе акациры. В результате они не только узнали, где те жили во время Великого переселения народов, но и предположили, как это племя нашло общий язык с соседями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: