Вверх
Дать отзыв
  • Главная
  • Новости
  • Энерго
  • Биобатарея, которую нужно подкармливать, а не подзаряжать: в Швейцарии изобрели «живой аккумулятор» на основе грибков

Биобатарея, которую нужно подкармливать, а не подзаряжать: в Швейцарии изобрели «живой аккумулятор» на основе грибков

Микробиология встречается с электротехникой.

4 мин на прочтение20 Января 2025, 13:16
Изображение сгенерировано ИИ Изображение сгенерировано ИИ
Поделиться:

Специалисты из Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологии (EMPA) изобрели "живой аккумулятор" на основе грибков. 3D-печатная биоразлагаемая грибковая батарея требует скорее подкормки, чем зарядки. Новинка может питать датчики для сельского хозяйства или исследований в отдаленных регионах. После завершения работы она переваривает себя изнутри. Об этом рассказывает ScienceDaily.

Грибы вызывают восторг. Это царство жизни - более родственное с животными, чем с растениями - удивительно разнообразное. Здесь можно найти все: от съедобных грибов до плесени, от одноклеточной жизни до самого большого организма на Земле, от болезнетворных патогенов до супергероев, которые производят лекарства. Теперь исследователи Empa извлекли из грибов еще одну способность: вырабатывать электроэнергию.

В рамках трехлетнего исследовательского проекта, поддержанного Фондом Геберта Рюфа в рамках его программы финансирования микробов, исследователи из лаборатории целлюлозы и древесных материалов Empa разработали функционирующую грибковую батарею. Живые клетки производят не очень много электроэнергии - но достаточно, чтобы питать датчик температуры в течение нескольких дней. Такие датчики используются в сельском хозяйстве или в экологических исследованиях. Самое большое преимущество грибковой батареи - то, что, в отличие от обычных батареек, она не только абсолютно нетоксична, но и биологически разлагается.

На самом деле это не совсем батарея, а так называемый микробный топливный элемент. Как и все живые существа, микроорганизмы превращают питательные вещества в энергию. Микробные топливные элементы используют этот метаболизм и захватывают часть энергии в виде электричества. До сих пор они работали преимущественно на бактериях.

"Впервые мы объединили два типа грибов, чтобы создать функционирующий топливный элемент", — говорит исследовательница Empa Каролина Рейес. Метаболизм двух видов грибов дополняет друг друга: на аноде расположен дрожжевой грибок, метаболизм которого высвобождает электроны. Катод заселен грибком белой гнили, который вырабатывает специальный фермент, позволяющий захватывать электроны и выводить их из клетки.

Грибы не "высаживаются" в батарею, а являются ее неотъемлемой частью с самого начала. Компоненты грибковой батареи изготовлены с помощью 3D-печати. Это позволяет исследователям структурировать электроды таким образом, чтобы микроорганизмы могли как можно легче получить доступ к питательным веществам. Для этого грибковые клетки смешивают с печатной краской. Хотя это легче сказать, чем сделать.

"Довольно сложно найти материал, в котором грибы хорошо растут. Но чернила также должны легко экструдироваться, не убивая клетки - и, конечно, мы хотим, чтобы они были электропроводящими и биологически разлагались", — говорит Густав Нистрем, руководитель лаборатории целлюлозы и древесных материалов.

Благодаря большому опыту лаборатории в 3D-печати мягких биоматериалов исследователи смогли создать соответствующие чернила на основе целлюлозы. Грибковые клетки могут даже использовать целлюлозу как питательное вещество и таким образом помогать расщеплять батарею после использования. Однако их любимым источником питательных веществ являются простые сахара, которые добавляются к элементам батареи.

"Вы можете хранить грибковые батареи в высушенном состоянии и активировать их на месте, просто добавив воду и питательные вещества", — говорит Рейес.

Хотя крепкие грибы выдерживают такие сухие фазы, работа с живыми материалами поставила перед исследователями ряд вызовов. Междисциплинарный проект объединяет микробиологию, материаловедение и электротехнику. Для того, чтобы охарактеризовать грибковые батареи, опытному микробиологу Реесу пришлось не только изучить методы электрохимии, но и адаптировать их к чернилам для 3D-печати.

Теперь исследователи планируют сделать грибковую батарею мощнее и долговечнее - и искать другие виды грибов, которые бы подходили для поставки электроэнергии.

"Грибы все еще недостаточно исследованы и недостаточно используются, особенно в области материаловедения", — соглашаются Рейес и Нистрём.

Больше новостей читайте на GreenPost.

Читайте GreenPost в Facebook. Подписывайтесь на нас в Telegram.

Больше из раздела Энерго
Изображение сгенерировано ИИ
Госкомпания из Германии покупает все больше российского газа, а правительство делает вид, что ничего не знает об этом — расследование
1 мин на прочтение19 Апреля 2025
Кабмин привел документы в сфере недр в соответствие с Законом об административной процедуре. Фото: Ecopolitic
КМУ гармонизировал документы в сфере недропользования с Законом
1 мин на прочтениечас назад
Дорожная карта ЕС: Отказ от газа РФ и возможности для США. Фото: Getty Images
ЕС готовит «дорожную карту» отказа от газа РФ
2 мин на прочтение2 часа назад
фото: Pixabay
Пошлины Трампа и ОПЕК+: упадут ли цены на нефть еще ниже?
6 мин на прочтение3 часа назад
Кадровые перестановки в КМУ: новые назначения в энергетике и туризме, увольнения в Минздраве
1 мин на прочтение9 часов назад
Чехия объявила о полной независимости от российской нефти, хотя «Дружба» останется заполненной
2 мин на прочтение12 часов назад
Болгария передумала продавать Украине ядерные реакторы для ХАЭС — почему так произошло и действительно ли это только к лучшему
7 мин на прочтение12 часов назад
Ресурс государственных гарантий для «Нафтогаза» исчерпан - поможет ли Еврокомиссия
3 мин на прочтение14 часов назад
Больше из GreenPost
Изображение сгенерировано ИИ
Медицинский прорыв: в Тайване впервые успешно пересадили сердце, продолжавшее биться
1 мин на прочтение3 часа назад
Медицина в Украине: бюджет, Доступные лекарства, реформы
Украина существенно увеличивает финансирование медицины и расширяет доступ к лекарствам
2 мин на прочтение4 часа назад
Гороскоп на 19 апреля 2025
Астрологический прогноз на 19 апреля 2025 года
5 мин на прочтение5 часов назад
Коллаж: South China Morning Post
Шанхайский ресторан предлагает обеды за 540 долларов с десертами из слонового навоза для «аутентичного» вкуса
2 мин на прочтение5 часов назад
Кошки в Европе не такие древние, как считалось, и связаны с богами — исследование
2 мин на прочтение6 часов назад
Украина гармонизирует водное законодательство с нормами ЕС
2 мин на прочтение7 часов назад
Современный дизайнер интерьера Киев, как помощник в создании желаемого дома
4 мин на прочтение8 часов назад
Строительство овощехранилищ и теплиц - в приоритете: Кабмин изменил условия программы «5-7-9%»
2 мин на прочтение8 часов назад