Вчені створили генератор електрики з колонії живих бактерій

Вчені створили органічний матеріал, важливою частиною якого є живі бактерії, які генерують електричний струм. Дослідники вважають, що "мікробні батарейки" знайдуть найрізноманітніше застосування. Про винахід стало відомо зі статті, опублікованої в журналі ACS Applied Materials & Interfaces. 

Давно відомо, що деякі бактерії в процесі обміну речовин продукують вільні електрони і віддають їх у зовнішнє середовище. Такий мікроорганізм являє собою справжнє джерело струму.

Очевидно, що електроприлад навряд чи можна живити від однієї бактерії. Необхідна ціла колонія мікробів, що знаходиться в постійному контакті з електродами. Цього досить важко домогтися. 

Вчені з Технологічного інституту Карлсруе в Німеччині вирішили цю проблему, розробивши незвичайний композитний матеріал. 

"Ми створили пористий гідрогель, який складається з вуглецевих нанотрубок і наночастинок кремнезему. Вони сплетені між собою нитками ДНК", - пояснив глава дослідницької групи Хрістоф Німейєр (Christof Niemeyer). 

У пори цього матеріалу автори додали рідке живильне середовище і поселили там бактерії виду Shewanella oneidensis. 

Мікроби успішно колонізували структуру і взяли на себе роль "батарейок". Електрони, які генеруються ними, вливалися в загальний електричний ланцюг. Експеримент тривав кілька днів, і весь цей час джерело живлення стабільно працювало. 

Щоб відключити генерацію електрики, вчені додали в середу фермент, що розрізає нитки ДНК. Структура матеріалу порушилася, і він перестав виробляти струм. 

"Наскільки нам відомо, такий складний і функціональний біогібрідний матеріал описаний вперше", - підкреслює Німейєр. 

Додамо, що багато наукових груп працюють над створенням мікробних паливних елементів, сенсорів і біореакторів. Дослідники сподіваються, що їх розробка знайде собі застосування як в цих областях, так і за їх межами.

Фото: ОТІ