28.05.2020
Сергей Васильев

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.
Вчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

Позавчера, 15:24
Мария Осетрова

Две международные исследовательские группы опубликовали в журнале Science новые методы детекции инфракрасного света: для этого обе группы предлагают сначала сместить спектр излучения в видимую область. Это позволит разработать недорогие способы обнаружения загрязнений, отслеживания раковых заболеваний, проверки газовых смесей и дистанционного зондирования внешней Вселенной.

Сегодня, 05:35
Мария Азарова

Новый вариант возбудителя Covid-19, вероятно, приобрел по крайней мере одну из своих мутаций, взяв фрагмент генетического материала от другого вируса — возможно, вызывающего простуду.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Вчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: