Бионический шампиньон использует бактерии и графен для выработки электричества

news
ВЕСТИ.RU

Американские специалисты создали "бионический гриб", генерирующий электричество. Разработка поможет в создании практичных биоэлектрических систем, считают учёные.

Учёные из Технологического института Стивенса, США, протестировали необычную идею производства электроэнергии при помощи гриба, покрытого особыми бактериями. Чтобы закрепить бактерии, производящие энергию, на шляпке обычного шампиньона, специалисты использовали трёхмерную печать. Исследователи всего мира сегодня занимаются созданием альтернативных источников энергии. Цианобактерии могут генерировать электрический ток не только под воздействием солнечного света, но и в темноте. Это одна из причин, по которой они интересуют многих специалистов. Многие подобные организмы, широко распространённые в океанах и на суше, исследуются на предмет их способности превращать солнечный свет в электрический ток. Но есть одно "но": они не могут жить на искусственных поверхностях на протяжении долгого времени. Следовательно, это не позволяет им реализовать свой энергетический потенциал. Здесь-то и пригодится обыкновенный шампиньон, который уже является домом для многих форм бактериальной жизни. Как говорят учёные, гриб обладает привлекательным набором питательных веществ, в нём достаточно необходимой микроорганизмам влаги и температура у него вполне подходящая. Как признаются разработчики нового бионического гриба, им эта идея пришла во время обеда. После чего американские специалисты и разработали метод "скрещивания" гриба с бактериями. "Однажды мы с друзьями вместе пошли на обед и заказали блюдо из грибов. Во время обсуждения мы поняли, что они наделены богатой микробиотой. Поэтому мы подумали, почему бы не использовать грибы в качестве среды для цианобактерий. Мы решили объединить их и посмотреть, что произойдёт", — рассказывает автор исследования Судип Джоши (Sudeep Joshi). Как отмечается в пресс-релизе исследования, разработчики купили в магазине обыкновенный гриб и сделали его бионическим, "зарядив" кластерами цианобактерий, которые генерируют электричество. Заодно шампиньон снабдили графеновыми нанолентами, способными собирать ток. Сначала специалисты воспользовались трёхмерной печатью, чтобы при помощи электронных чернил создать ветвистый узор на шляпке шампиньона. Чернила содержали графеновые наноленты. Таким образом была создана сеть электродов. После этого учёные использовали биочернила, содержащие цианобактерии. При помощи всё той же трёхмерной печати они создали спиральный узор поверх первого ветвистого рисунка. В результаты биочернила пересекались с электронными чернилами в нескольких точках. Когда учёные осветили гриб светом, начался фотосинтез. Бактерии порождали электроны, которые проходили через их внешнюю мембрану. В точках на шляпке гриба, где биочернила пересекаются с электрическими чернилами, эти электроны могли "перетекать" через внешние мембраны бактерий в проводящую сеть графеновых нанолент. В итоге "установка" начала вырабатывать электричество. Таким образом специалисты доказали работоспособность идеи. Система генерировала ток силой около 65 наноампер. Хотя этого недостаточно для питания устройства, несколько грибов, соединённых вместе, могут заставить гореть небольшую лампу, говорят авторы работы. "В данном случае наша система в виде бионического гриба производит электричество. Объединив цианобактерии, которые могут производить электричество, с наноразмерными материалами, способными собирать ток, мы смогли больше узнать об их свойствах и создать совершенно новую функциональную бионическую систему", — подводит итог автор работы Ману Маннур (Manu Mannoor). Говоря о достоинствах эксперимента, учёные отмечают, что бактерии на грибе продержались на несколько дней дольше по сравнению с цианобактериями, размещёнными на других поверхностях. Иными словами, гриб обеспечил идеальную среду, позволяющую цианобактериям генерировать небольшое количество энергии. На сегодня учёные изучают способы увеличения электрической мощности бионического гриба. Они полагают, что их разработка поможет в создании механизмов, способных на биолюминесцентное освещение. Сами учёные называют свою разработку инженерным симбиозом. "Если мы проведём больше исследований в этой области, мы действительно сможем продвинуть её вперёд и получить эффективную зелёную технологию", — добавляет Джоши. Результаты работы представлены в научном издании Nano Letters. Ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, как выработали электричество покрытые бактериями обои. Кроме того, мы сообщали о том, как светлячки помогли создать биолюминесцентные растения. Они могут заменить светильники и даже фонари.

Читать также

news1

Фильтрация воды при помощи жидкостей позволяет экономить энергию и снижать вредные выбросы

ВЕСТИ.RU

Исследователи подсмотрели у живой природы решение, которое позволяет радикально снизить затраты на очистку воды от различных примесей. Разработка пригодится при производстве продуктов питания и напитков, текстиля и бумаги, в биофармацевтике и нефтехимической промышленности.

Подробнее
news1

Найти и обезвредить: "лаборатория-на-чипе" повысит точность иммунотерапии рака до 100%

ВЕСТИ.RU

Учёные представили революционную технологию, которая позволит медикам создавать иммунотерапевтические противораковые вакцины нового поколения. Точность "прицела" таких препаратов составит рекордные 100%, при этом лечение будет максимально персонализированным, а его побочные эффекты – минимальными.

Подробнее
news1

Раскрыты новые возможности Су-57

LENTA.RU

Длина пробега у истребителя Су-57 будет в два раза меньше, чем у Су-35, что позволяет использовать его с укороченных полос без специальных устройств, заявил «Звезде» главный конструктор-директор «Сухого» Михаил Стрелец. «Точные цифры не могу назвать, потому что это секретная вещь», — сказал эксперт.

Подробнее
news1

Внутри глубокой пещеры нашли загадочный рисунок

LENTA.RU

Археологи обнаружили в индонезийской пещере на острове Борнео (Калимантан) самый древний наскальный рисунок, на котором изображено животное. Возраст живописи достигает 40 тысяч лет, что делает ее более старой, чем аналогичные находки во Франции и Испании, датированные 37-33,5 тысячи лет.

Подробнее
news1

Названа неожиданная опасность недосыпа

LENTA.RU

Международная группа ученых из США и Китая выяснила, что у людей, спавших менее шести часов в сутки, повышается риск обезвоживания на 16-59 процентов. Такие результаты объясняются колебаниями уровня вазопрессина — антидиуретического гормона, который участвует в поддержании оптимального уровня воды в организме.

Подробнее
news1

Найдена новая опасность недосыпа

ВЕСТИ.RU

Недостаток сна связан с огромным количеством негативных последствий для здоровья человека. Недавно учёные из Университета Пенсильвании определили ещё одну причину, по которой людям следует придерживаться рекомендуемой нормы сна.

Подробнее
news1

Успехи в учебе и карьере связаны не только с интеллектом

ВЕСТИ.RU

Современные учёные уделяют много внимания изучению когнитивных (познавательных) способностей. Считается, что именно от них зависит успех ребёнка в школе и дальнейший профессиональный рост. Однако некоторые специалисты уверены, что некогнитивные навыки не менее важны в этом вопросе, но большинство научных работ этой темы не касается.

Подробнее
news1

"Хорошие парни" в голливудских фильмах оказались гораздо хуже злодеев

ВЕСТИ.RU

Учёные проанализировали поведение героев популярных детских голливудских кинолент и пришли к выводу, что положительные герои не оправдывают своего звания, скорее наоборот, подают юным зрителям плохой пример.

Подробнее
news1

Начал работу крупнейший в мире суперкомпьютер, имитирующий устройство мозга

ВЕСТИ.RU

Учёные запустили нейроморфный суперкомпьютер с миллионом процессорных ядер. Ожидается, что уникальная машина поможет лучше понять процессы, происходящие в нервной системе человека.

Подробнее
news1

США испытали оружие холодной войны

LENTA.RU

ВВС США провели очередной испытательный пуск межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) Minuteman III, сообщает Associated Press. Ракета, отмечает агентство, успешно поразила учебную цель, расположенную в Тихом океане. Целью теста названа отработка надежности и точности систем МБР.

Подробнее
news1

Проход Су-57 на сверхмалой высоте попал на видео

LENTA.RU

Проход пары российских перспективных истребителей пятого поколения Су-57 на сверхмалой высоте попал на видео. Съемки велись с рампы транспортного самолета Ан-12, со взлетно-посадочной полосы, а также с использованием камер на истребителях. Соответствующие кадры на YouTube опубликовал телеканал «Звезда».

Подробнее
news1

J-10B выполнил «кобру Пугачева» и «кленовый лист»

LENTA.RU

Истребитель J-10B на показательных полетах в ходе выставке AirShow China 2018 выполнил фигуры высшего пилотажа «кобра Пугачева» и «кленовый лист». Соответствующее видео разместил в Twitter пользователь East Pendulum. Он же отметил успех КНР в разработке турбореактивных двигателей с управляемым вектором тяги.

Подробнее
news1

Раскрыта тайна появления загадочных пигмеев

LENTA.RU

Международная группа ученых предложила новое объяснение маленькому росту пигмеев, живущих в джунглях. По мнению исследователей, короткие ноги и, следовательно, короткие шаги являются преимуществом в тропических лесах. Эту гипотезу подтвердила биомеханическая модель и эксперименты.

Подробнее
news1

Определено главное условие долгой жизни

LENTA.RU

Специалисты биотехнологической компании Calico Life Sciences и генеалогической компании Ancestry выяснили, что гены в меньшей степени определяют продолжительность жизни, чем считалось ранее. Согласно предыдущим оценкам, долголетие на 15-30 процентов определяется генетическими различиями.

Подробнее
news1

Предсказано увеличение продолжительности жизни

LENTA.RU

Ученые Стэнфордского университета (США) выяснили, что каждое новое поколение живет в среднем на три года дольше предыдущего. По мнению специалистов, эта тенденция, прослеживающаяся в течение последних 50 лет, продолжится, пока не будет достигнута максимально возможная продолжительность жизни.

Подробнее