Bioniczne grzyby wytwarzają energię elektryczną

Niektóre bakterie mają właściwość, którą naukowcy chcieliby wykorzystać. Chodzi mianowicie o mikroby, które wychwytują energię ze światła, tak jak robią to rośliny. Naukowcy chcieliby wykorzystać te bakterie do wytwarzania energii elektrycznej. Ponieważ takie kolonie bakterii nie przetrwają zbyt długo na sztucznych powierzchniach, naukowcy przenieśli je teraz na żywą powierzchnię a mianowicie grzyb. W ten sposób powstał pierwszy bioniczny grzyb wytwarzający energię elektryczną.

Sudeep Joshi jest fizykiem, pracującym w Stevens Institute of Technology w Hoboken, N.J. On i jego koledzy zmienili grzyb – w mini farmę energetyczną.

Cyjanobakterie (czasami nazywane niebiesko-zielonymi algami) wytwarzają własne pożywienie ze światła słonecznego. Podobnie jak rośliny, robią to za pomocą fotosyntezy – procesu, który rozkłada cząsteczki wody, uwalniając elektrony. Bakterie wyrzucają wiele z takich elektronów. Gdy wystarczająca ilość tych cząstek gromadzi się w jednym miejscu, można z nich wytworzyć prąd elektryczny.

Naukowcy musieli zebrać wiele tych bakterii razem. Postanowili użyć druku 3D, aby umieścić je dokładnie na powierzchni.  Badacze zdali sobie sprawę, że grzyby w naturalny sposób współżyją z koloniami bakterii i innych drobnoustrojów. Zdobycie przedmiotu badań było łatwe: wystarczyło kupić w sklepie białe pieczarki. Znacznie trudniejszym wyzwaniem okazało się drukowanie. Drukarki 3-D były zaprojektowane do drukowania na płaskich powierzchniach. Kapelusze grzybów są zakrzywione. Naukowcy spędzili miesiące na pisaniu kodu komputerowego w celu rozwiązania problemu. Ostatecznie opracowali program do drukowania na zakrzywionych wierzchołkach grzybów.

Badacze nanosili na kapelusz grzyba dwa rodzaje „atramentu”: zielony, złożony z cyjanobakterii i czarny, w którym był grafen (płaskie struktury węgla o doskonałej przewodności elektrycznej).

W końcu nadszedł czas, by zabłysnąć.  Kiedy naukowcy oświetlili przygotowane grzyby, drobnoustroje zaczęł produkować elektrony. Te elektrony popłynęły do ​​grafenu i wytworzyły prąd elektryczny.

Bioniczny grzyb

Takie eksperymenty nazywane są „dowodem koncepcji”. Potwierdzają, że pomysł jest możliwy do realizacji. Naukowcy pokazali, że ich pomysł zadziałał, nawet jeśli nie jest jeszcze gotowy do praktycznego zastosowania. Osiągnięcie tego nawet wymagało kilku sprytnych innowacji. Pierwszą było doprowadzenie drobnoustrojów do zaakceptowania przebywania na grzybie. Drugą wielka sprawa: to nauczyć się je nanosić na zakrzywionej powierzchni.

Do tej pory zespołowi Joshiego udało się wygenerować prąd o wartości około 70 nanoamperów. To bardzo mało. To około 1/7 milionowa wartości prądu potrzebnego do zasilania 60-watowej żarówki. Jasne jest, że bioniczne grzyby nie będą zasilać naszej elektroniki. Mimo to naukowcy bronią swojego pomysłu łączenia różnych form życia i elementów sztucznych, w celu tworzenia nowych urządzeń.

Natura daje wiele inspiracji – mówi Joshi. Obserwujesz ją, przychodzisz do laboratorium i zaczynasz eksperymenty. A potem – mówi, jeśli naprawdę masz szczęście – żarówka zaświeci.

 

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Dodaj komentarz