Търсене
Close this search box.

Бактерии задвижват истинска зелена революция в личната електроника

Бактерии задвижват истинска зелена революция в личната електроника

Бактерии задвижват истинска зелена революция в личната електроника

Бактерии задвижват истинска зелена революция в личната електроника


Направи дарение на училище!



***

Екип разработва биофилм, способен да произвежда дългосрочно и непрекъснато електричество от потта.

 

Изследователи от Масачузетския университет в Амхърст наскоро обявиха, че са открили как да създадат биофилм, който събира енергията от изпарението и я превръща в електричество. Този биофилм, за който бе съобщено в списание Nature Communications, има потенциала да направи революция в света на преносимата електроника, захранвайки всичко – от лични медицински сензори до персонална електроника. 

Сяоменг Лиу, завършил студент по електротехника и компютърно инженерство в Колежа по инженерни науки на Масачузетския университет в Амхърст и водещ автор на статията, казва, че това е много вълнуваща технология, която е истинска зелена енергия и за разлика от други така наречени източници на „зелена енергия“, нейното производство е напълно екологично. 

Това е така, защото този биофилм (тънък лист от бактериални клетки с дебелината на лист хартия) се произвежда по естествен път от модифицирана версия на бактерията Geobacter sulfurreducens. Известно е, че G. sulfurreducens произвежда електричество и в миналото е била използвана в „микробни батерии“ за захранване на електрически устройства. Но за функционирането на тези батерии е необходимо да се полагат правилни грижи за G. sulfurreducens и да се храни постоянно. За разлика от тях, този нов биофилм, който може да осигури толкова, ако не и повече енергия от батерия със съпоставими размери, работи непрекъснато, защото е мъртъв. Именно затова, не е необходима храна. 


Разбери повече за БГ Наука:

***

Дерек Ловли, почетен професор по микробиология в Масачузетския университет в Амхърст и един от старши авторите на статията, споделя, че е бактериалният биофилм е много по-ефективен и че са опростили процеса на производство на електроенергия, като намаляват драстично необходимата обработка. Трайно отглеждат клетките в биофилм и след това използват тази агломерация от клетки. Това намалява вложените енергийни ресурси, прави всичко по-просто и разширява потенциалните приложения. 

Тайната на този нов биофилм се състои в това, че той произвежда енергия от влагата на кожата. Въпреки че ежедневно четем истории за слънчевата енергия, поне 50% от енергията, достигаща до Земята, отива за изпаряване на водата. Джун Яо, професор по електротехника и компютърно инженерство в същия университет и другия старши автор на статията, казва, че това е огромен, неизползван източник на енергия.  Тъй като повърхността на кожата ни е постоянно влажна от потта, биофилмът може да се „включи“ и да преобразува енергията, заключена в изпарението, в достатъчно енергия за захранване на малки устройства. 

 

 

Според Яо ограничаващият фактор на преносимата електроника винаги е бил захранването. Батериите се изтощават и трябва да се сменят или зареждат. Освен това те са обемисти, тежки и неудобни. Но един прозрачен, малък, тънък, гъвкав биофилм, който произвежда непрекъснато и постоянно захранване с електричество и който може да се носи, подобно на лепенка, като пластир, приложен директно върху кожата, решава всички тези проблеми. 

Това, което прави всичко работещо, е, че G. sulfurreducens расте в колонии, които изглеждат като тънки постелки, и всеки от отделните микроби се свързва със съседите си чрез серия от естествени нановлакна. Екипът събира тези постелки и използва лазер, за да гравира малки вериги във филмите. След като филмите са гравирани, те сe поставят между електроди и накрая се запечатват в мек, лепкав, дишащ полимер, който може да се нанесе директно върху кожата. След като тази миниатюрна батерия бъде „включена“ чрез нанасяне върху тялото, тя може да захранва малки устройства. 

Яо заявява, че следващата стъпка е да увеличат размера на биофилма, за да може да се захранва по-сложна електроника, а Лиу посочва, че една от целите е да се захранват цели електронни системи, а не отделни устройства. 

Това изследване е финансирано от Института за приложни науки (IALS) към Масачузетския университет в Амхърст, който съчетава задълбочен и интердисциплинарен опит от 29 департамента, за да превърне фундаменталните изследвания в иновации, които са от полза за човешкото здраве и благосъстояние.

 

Превод: Трифон Попов

Източник: sciencedaily


Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!



***

Включи се в списъка ни с имейли – получаваш броеве, статии, видеа и всичко, което правим за популяризирането на науката в България.  

Еднократен (Вечен) абонамент​​

Списание “Българска наука” излиза в PDF и ePub и може да се изтегли и чете от компютър, таблет и телефон. Достъпа до него става чрез абонамент, а възможността да се абонирате еднократно позволява да можете да достъпите всички бъдещи броеве без да се налага никога повече да плащате за списанието.