Биодеградируемая батарея из грибов
Введение
Ученые из Швейцарии разработали уникальную биодеградируемую батарею, использующую грибы в качестве основного материала. Эта инновационная разработка позволяет генерировать достаточно электричества для питания различных сенсоров.
Грибы как объект научного интереса
Грибы удивляют ученых на протяжении многих веков. Известно около 200 000 видов грибов, которые имеют больше общего с животными, чем с растениями. Самый большой организм на планете — это гриб, и некоторые из них могут светиться в темноте. Эти удивительные свойства грибов привлекают внимание ученых, что и стало основой для нового изобретения.
Исследование и процесс создания
В рамках трехлетнего проекта, поддержанного программой Microbials фонда Gebert Rüf Stiftung, исследователи из Empa (Швейцарские федеральные лаборатории по материалам и технологиям) нашли новое применение грибам. Они разработали 3D-печатную биодеградируемую топливную ячейку, требующую питания, а не зарядки.
Принцип работы
Микробные топливные ячейки используют метаболизм живых организмов для выработки электричества. В прошлом это достигалось с помощью бактерий. Ученые Empa объединили два вида грибов: дрожжевой гриб на анодной стороне, который выпускает электроны, и белую гниль на катодной стороне, которая создает фермент для улавливания и проведения электронов.
Исследователи интегрировали грибные клетки непосредственно в структуру 3D-печатной батареи. Электроды были разработаны так, чтобы обеспечить грибы питательными веществами, оставаясь при этом биодеградируемыми и проводящими.
Экологичность и будущее развитие
Традиционные батареи создают экологические проблемы из-за токсичных материалов, которые могут загрязнять почву и воду. «Живые» батареи от Empa лишены таких недостатков: они саморазрушаются, потребляя целлюлозную основу, в которую встроены грибные клетки, как только их задача выполнена.
Для питания этой батареи исследователи добавляют простые сахара в клетки. Батареи можно хранить в сухом виде и активировать водой и питательными веществами прямо на месте.
Вызовы и перспективы
Несмотря на перспективность этого проекта, работа с живыми материалами несет в себе сложности, требующие сочетания микробиологии, материаловедения и электротехники. В будущем Empa планирует экспериментировать с различными формами грибов, чтобы повысить мощность и долговечность таких батарей.
Источник: TechRadar
