Ученые разработали топливный элемент из грибков, печатаемый на 3D-принтере

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Швейцарские исследователи утверждают, что разработали функциональную «живую» батарею, работающую за счет взаимодействия двух видов грибков, которые компонуются в биоразлагаемом, нетоксичном корпусе напечатанном на 3D-принтере.

Автор: EMPA Источник: newatlas.com

Несколько групп ученых из Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий (EMPA), занимающиеся поиском альтернативных биоисточников энергии, обнаружили что некоторые грибки при взаимодействии друг с другом обеспечивают выработку электроэнергии.

Исследователи из лаборатории целлюлозы и древесных материалов EMPA разработали функционирующую грибковую батарею, а вернее топливный элемент, так как энергия в них не запасается, а производится в процессе метаболизма микроорганизмов, преобразующих питательные вещества в электроэнергию.

Суть работы био-опливного элемента состоит в следующем: метаболизмы двух видов грибов дополняют друг друга — со стороны анода находится дрожжевой грибок, метаболизм которого высвобождает электроны. Катод колонизируется грибком белой гнили, который вырабатывает особый фермент, позволяющий захватывать электроны и выводить их из ячейки, вырабатывая некоторое количество электричества.

Одной из основных проблем было создание материала, которые бы не только содержал компоненты грибков, но и был скомпонован нужным образом для их правильного взаимодействия. В итоге трехлетнего исследования была разработана технология использующая 3D печать. ​​Это позволило структурировать электроды таким образом, чтобы микроорганизмы могли максимально легко получить доступ к питательным веществам. Для этого клетки грибов смешиваются с печатной краской на основе целлюлозы, которая не только является материалом структуры топливного элемента, но и питательной средой (в виде простых сахаров) для микроорганизмов. Чернила биоразлагаемые и расщепляются после исчерпания ресурса не нанося вред окружающей среде.

Автор: EMPA Источник: newatlas.com

Ученые говорят, что 3D-печать этих батарей позволяет производить их в виде любой необходимой формы и размера, а также использовать необходимое количество грибкового материала для производства такого количества энергии, сколько необходимо для конкретных целей. Топливный элемент может храниться длительное время и активироваться простым добавлением воды и питательных веществ.

Автор: EMPA Источник: newatlas.com

Живые клетки грибов не вырабатывают много электроэнергии, грибковые био-батареи могут производить от 300 до 600 мВ в течение нескольких дней, обеспечивая 3-20 мкА для внешних нагрузок от 10 до 100 кОм, но по заявлению ученых, этого вполне достаточно, чтобы питать, например, датчик температуры в течение нескольких дней. Такие датчики используются в сельском хозяйстве или в исследованиях окружающей среды. Самое большое преимущество грибковой батареи: в отличие от обычных батарей она не только совершенно нетоксичная, но и биоразлагаемая.

Источник: newatlas

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Время не течет плавно? Физики выяснили, влияет ли квантовая неопределенность на его ход

Современная физика одержима точностью. Измерение времени — это область, где человечество достигло наивысших технологических результатов. Погрешность лучших атомных часов на оптических...

Как иммунная система удерживает мозгового паразита под контролем: CD8+ Т-клетки, каспаза-8 и логика «аварийного отключения»

Иногда самые странные вещи оказываются самыми обычными. Например, мысль о том, что в человеческом мозге может годами жить другой организм, звучит как сюжет фантастики или хоррора. Но в реальности...

Обзор Sven PS-1250: портативная колонка 300 Вт с караоке, входом для гитары и 30 часами автономности

Музыка для вечеринки — это всегда компромисс между громкостью, автономностью и удобством. Можно ли обойтись одним устройством, не тянуть за собой усилитель, колонки и отдельный...

Древнейший рисунок в истории: 68 000-летний трафарет «руки с когтями» найден в Индонезии

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, сильно меняет понимание ранней истории человечества. Группа археологов и геохронологов под руководством Ади Агуса Октавианы и Максима Обера...

Жизнь начала зарождаться до рождения Земли: подтверждено спонтанное формирование ее основ в глубоком космосе

Существует термодинамическое противоречие, ставящее под сомнение классические модели возникновения жизни в водной среде. Жидкая вода, являясь универсальным растворителем для биологических...