Представлен прототип бактериального генератора электроэнергии — Naked Science
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, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 11:54
Александр Березин

Среди полностью привитых препаратом от центра «Вектор» процент заболевших Covid-19 слабо отличим от процента заболевших среди тех, кто не прошел вакцинацию. В то же время среди привитых другими вакцинами этот показатель в несколько раз ниже, чем среди непривитых.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

29 июля
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы лет старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: