Generolas

Grybas „Bionic‘ Wonderland “atveria naujas įžvalgas kuriant elektrą

Grybas „Bionic‘ Wonderland “atveria naujas įžvalgas kuriant elektrą



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pagal naują procesą įprasti maisto prekių parduotuvės baltieji grybai gali tapti būsimais elektros energijos gamintojais.

Stivenso technologijos instituto sukurtas „bioninis“ mygtukų grybas standartinį grybą papildė 3-D atspausdintomis cianobakterijų grupėmis. Šios cianobakterijos sukuria elektrą, o grafeno nanoribonai sujungia srovę.

Darbas buvo paskelbtas naujausiame žurnalo leidime„Nano raidės“. Komanda tikisi, kad tai gali padėti mums geriau suprasti, kaip biologinė energija gali virsti elektra.

Grybus paversti elektros generatoriais

Visas projektas prasidėjo dėka tyrėjų meilės grybams.

„Vieną dieną mes su draugais nuėjome kartu papietauti ir užsisakėme grybų“, - sakė mokslų daktarė, tyrimo autorė Sudeep Joshi.

"Aptardami juos supratome, kad jie turi turtingą savo mikrobiotą, todėl pagalvojome, kodėl gi nepanaudojus grybų kaip atramos cianobakterijoms. Galvojome juos sujungti ir pažiūrėti, kas bus."

Nuo laukų iki keptuvių keptuvių - grybai su mygtukais yra neįtikėtinai dažni. Dar dažniau nei grybai yra žydinčios bakterijos, kurios gali klestėti grybuose. Dėl grybų drėgmės, maistinių medžiagų ir unikalaus paviršiaus mokslininkai atrado, kad jis gali auginti cianobakterijas ilgiau nei bet kuris kitas įprastas paviršius.

"Šiuo atveju mūsų sistema - šis bioninis grybas - gamina elektrą", - sakė Manevas Mannooras, Stevenso mechanikos inžinerijos profesorius. „Integruodami cianobakterijas, galinčias gaminti elektrą, naudodami nanomasto medžiagas, galinčias surinkti srovę, mes galėjome geriau pasiekti unikalias abiejų savybes, jas sustiprinti ir sukurti visiškai naują funkcinę bioninę sistemą.

Cianobakterijos yra populiari tyrimo tema bioinžinerijos srityje. Tačiau ankstesni tyrimai nesugebėjo išlaikyti cianobakterijų pakankamai ilgai gyvų ant paviršių, kad išnaudotų visas jos galimybes.

„Grybai iš esmės yra tinkamas aplinkos substratas, turintis pažangias funkcijas energiją gaminančioms cianobakterijoms maitinti“, - sakė Joshi. „Mes pirmą kartą parodėme, kad hibridinė sistema gali apimti dirbtinį dviejų skirtingų mikrobiologinių karalysčių bendradarbiavimą arba sukurtą simbiozę“.

Pora 3D spausdintuvu kūrė grafeno nanoribonus, kurie uždengtų grybo viršų. Grafeno tinklas buvo būdas surinkti elektrą iš cianobakterijų, veikdamas kaip „nano zondas“. Tai buvo tarsi adata, įstrigusi į melsvadumblių ląsteles, kad surastų jos elektrinius signalus, sakė Mannooras.

Tada jie sukūrė biografinį rašalą su mėlynžiedėmis bakterijomis, kurios spiralės formos sėdėjo ant grybų dangtelio. Tose vietose, kur melsvadumbliai jungėsi su grafenu, įvyktų elektronų perdavimas. Tyrėjai apšvietė grybą, kad paskatintų fotosintezę cianobakterijose - taip prasidėjo fotosrovė.

Joshi ir Mannooras atrado, kad gali pagaminti daugiau elektros energijos, priklausomai nuo bakterijų tankio ir išsidėstymo. Kuo tankiau bakterijos supakuotos, tuo daugiau energijos ji gali pagaminti.

Šviesti ateitį

Kūrinys vieną dieną galėtų padėti sukurti netradicinį būdą kovoti su pasauline klimato kaita. Nors vienas mygtukas bioninis grybas nepadarys masinio įdubimo, komanda šiuo metu ieško būdų, kaip juos susieti, kad suteiktų daugiau energijos.

Ir tai nesibaigia tik grybais. Cianobakterijos gali vaidinti didžiulį vaidmenį aprūpinant kitas programas kaip ekologišką sprendimą.

„Atlikdami šį darbą galime įsivaizduoti milžiniškas galimybes naudoti naujos kartos biohibridą“, - sakė Mannooras. "Pavyzdžiui, kai kurios bakterijos gali švytėti, o kitos nujaučia toksinus ar gamina kurą. Sklandžiai integruodami šiuos mikrobus su nanomedžiagomis, galėtume realizuoti daugelį kitų nuostabių dizainerių biohibridų, skirtų aplinkai, gynybai, sveikatos apsaugai ir daugeliui kitų sričių."


Žiūrėti video įrašą: Jodi Albert Egan (Rugpjūtis 2022).