Биогибридная батарея соберет энергию электрических бактерий

В природе существую бактерии, способные вырабатывать электричество – и это свойство можно успешно применять в топливных элементах нового поколения. Однако до сегодняшнего дня все попытки такого использования не имели успеха.

Теперь ситуация в корне изменилась – исследователи Технологического института Карлсруэ (Германия) сумели создать «биогибридную» систему внутри специального гидрогеля, который обеспечивает жизнедеятельность «электрических» бактерий и эффективный сбор производимой ими энергии.

Речь идет о бактериях, известных, как экзоэлектрогены. Эти микроорганизмы могут генерировать электроны, перемещать их через свою внешнюю мембрану, а затем отправлять за пределы клетки. Если научиться перехватывать эти электроны, экзоэлектрогенные бактерии могут стать основой «живых» биобатарей.

Бактериальный гидрогель

В ходе исследования немецкие ученые разработали материал в виде гидрогеля на основе углеродных нанотрубок и наночастиц кремнезема, проводящих электричество. В эту массу, переплетенную нитями ДНК, были добавлены экзоэлектрогенные бактерии вместе с питательной средой для поддержания их жизнедеятельности.

Бактерии стали быстро размножаться, проникая глубоко в поры гидрогеля, который также зарекомендовал себя в качестве хорошего проводника. Для отключения батареи ученые разработали механизм добавления фермента, который разрезает нити ДНК и разрушает структуру материала.