Немецкие разработчики представили «биогибридный композит», который позволяет получать электрический заряд непосредственно с бактерий.
Морские Shewanella oneidensis широко известныКак «бактерий, питающихся электричеством». Действительно, эти микроорганизмы могут получать и непосредственно использовать свободные электроны для восстановления металлических оксидов. Неудивительно, что с момента обнаружения их уникальных способностей ученые пытаются превратить этих бактерий в живые источники «чистой» электрической энергии.
На практике научиться собирать заряды с отдельных клеток, живых и подвижных, оказалось значительно труднее. Первый прототип устройства, способный выполнить такую задачу, появился только недавно. Разработчики — команда Кристофа Нимейера из Технологического института Карлсруэ (KIT) — представили проект в … статье, опубликованной в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Для утилизации «сверхспособностей» S. oneidensisУчёные создали композитную основу: гидрогель, наполненный жидкостью, из углеродных нанотрубок и цепочек сферических кремниевых наночастиц, связанных между собой длинными нитями ДНК.
Эксперименты подтвердили притягательность таких структур. S. oneidensisДанные бактерии заселяли композит на всю его глубину — в отличие от других бактерий, например, кишечных палочек, которые лишь осторожно закреплялись на поверхности. По словам ученых, «биогибридный композит» оставался стабильным на протяжении как минимум нескольких дней и проводил электричество.
Углеродные нанотрубки действовали как электрод из плотной сети тонких нитей, позволяя собирать заряженные частицы с поверхности клеток, запутавшихся в ней.
Работа такой системы ученые регулировали ферментами, которые разрезают ДНК в композите и быстро останавливают его электрохимическую активность.
Вместе всё это указывает на то, что подобные материалы могут быть полезны не только в близких областях, но и за их пределами. топливных ячеек», — резюмирует Кристоф Нимейер.