科學(xué)家研發(fā)生物混合電池 從電細(xì)菌中獲取能量
據(jù)了解,一些細(xì)菌可以自己產(chǎn)生電力,這可能使它們?cè)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=電池',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_2">電池和燃料電池中派上用場(chǎng)。但到目前為止,這種嘗試一直是低效的,而且缺乏靈活性,F(xiàn)在,卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)的研究人員創(chuàng)造了一個(gè)圍繞著水凝膠構(gòu)建的 "生物混合 "系統(tǒng),該系統(tǒng)可以支撐微生物并有效地收集其能量。
這個(gè)系統(tǒng)的核心細(xì)菌被稱為 "外電生物"。這類微生物家族可以產(chǎn)生電子,讓電子穿過(guò)外膜,然后離開(kāi)細(xì)胞。如果我們能捕捉到這些電子,外電細(xì)菌基本上可以幫助建立活的電池,但是需要導(dǎo)電材料來(lái)將電子分流到電極上,但這些材料大多不適合細(xì)菌生存,而那些讓微生物家族生存更舒適的材料,則不是高效的導(dǎo)體。 對(duì)于這項(xiàng)新的研究,研究人員自己開(kāi)發(fā)了一種材料,目的是讓這兩種材料都能達(dá)到最好的效果。它首先是水凝膠,由碳納米管和二氧化硅納米顆粒組成的水凝膠,可以導(dǎo)電。這些都是用DNA的股狀物固定在一起。然后,外電細(xì)菌被添加到含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基中,以保持它們的生命力。 研究小組發(fā)現(xiàn),這些細(xì)菌在材料上生長(zhǎng)得很好,能夠深入到水凝膠的孔隙中。水凝膠在導(dǎo)電方面也做得很好。研究人員還內(nèi)置了一種可以關(guān)閉電池的方法。當(dāng)不再需要電力時(shí),可以加入一種酶,從而切斷DNA鏈,使材料崩潰。研究人員表示,可以通過(guò)調(diào)整配方來(lái)改變材料的一些特性,特別是改變DNA股的大小和序列,從而改變材料的一些特性。 |