Полимерная батарейка из микробов

Полимерная батарейка из микробов

В анаэробных условиях (то есть в бескислородной среде) некоторые бактерии способны производить электричество.

В анаэробных условиях (то есть в бескислородной среде) некоторые бактерии способны производить электричество. Такое их свойство можно использовать в микробных топливных элементах, которые пригодятся, например, в системах очистки воды. Слабое место здесь – низкая удельная энергомощность микроорганизмов. Нетрадиционный подход к решению проблемы предложили ученые из Сингапура и Китая. Как сообщает sciencedaily.com, они спрятали живую электроактивную бактерию в проводящий полимер и получили высокопроизводительный анод.

Истоки таких технологий лежат в XX веке, когда ученые соединили клетки бактерии с электродами. Принцип эксперимента заключался в следующем: в условиях отсутствия кислорода метаболизм бактерии меняется с производства углекислого газа и воды на выделение протонов и электронов. Эти электроны можно использовать для получения тока в электрохимической клетке.

Микробные топливные элементы сейчас внимательно изучаются для развития устойчивой энергетики и особенно для водоочистки. Однако большая часть электрохимического потенциала бактерий теряется в процессе транспортировки тока из-за того, что сами они не передают произведенные электроны. Для того чтобы повысить эффективность системы, Цичунь Чжан из Сингапурского технологического университета Наньян и его коллеги и предложили «упаковать» бактерию в оболочку из проводящего полимера. Самое трудное здесь – добиться того, чтобы бактерия в такой «таре» оставалась живой.

Ученые решили использовать полипиррол, который отвечает поставленным задачам. Ионы железа выступили «катализаторами окисления». Объектом эксперимента стала протеобактерия Shewanella oneidensis, известная устойчивостью к металлу и способностью пребывать как в кислородной, так и в анаэробной среде. Выжившая и сохранившая активность «упакованная» бактерия была проверена на свои способности генератора. В сравнении с немодифицированными клетками она показала повышенную проводимость, рост выработки электричества и большую удельную энергомощность анода в топливном элементе. Когда же бактерию кормили лактатом (то есть молочной кислотой), ученые наблюдали выраженный ток. Авторы исследования уверены, что «упаковка» живой бактерии в пластик откроет новое измерение в разработке микробных топливных элементов.


почитать еще
Заставь его попотеть

Заставь его попотеть

Рынок нательных медицинских устройств сейчас на подъеме. По мнению аналитиков компании Research and Markets, он растет примерно на 20% в год, и к 2020-му его объем составит не менее 14 млрд долл.

читать полностью
Гидрокостюм  с начесом

Гидрокостюм с начесом

Выдры, безусловно, очень симпатичные животные. Но эти водоплавающие млекопитающие могут привлечь к себе внимание не только из-за своего милого внешнего вида, но и по другой причине.

читать полностью
Воздушный трубопровод

Воздушный трубопровод

Американская компания Blueshift International Materials, Университет Стратклайда (Шотландия) и Нефтегазовый инновационный центр (The Oil & Gas Innovation Center, OGIC) разработали новый аэрогель (гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной) для применения при строительстве нефте- и газопроводов.

читать полностью