Ученые из Технологического института Стивенса в США разработали и успешно протестировали довольно необычную идею о производстве электричества с помощью грибов, покрытых бактериями.
Бактериальное и грибковое королевство демонстрирует взаимный симбиоз, который может предложить расширенные функциональные возможности для этих бионических архитектур. Бионический гриб был создан путем сплетания цианобактериальных клеток с наполнителями из графена (GNR) на зонтик гриба для генерации фотосинтетического биоэлектричества.
Наполнитель из графена GNR функционирует как агент для внеклеточного переноса электронов из цианобактерий, что приводит к образованию фототока. Ученые использовали трехмерную печать для прикрепления клеток энергетических бактерий к шляпке гриба.
Гриб обеспечил идеальную среду, позволяющую цианобактериям вырабатывать небольшое количество энергии. Авторы уверены, что их «бионический гриб» может иметь большой потенциал.
В связи с большим вниманием на сегодняшний день к зеленой энергетике, наблюдается резкий рост интереса к цианобактериям. Эти организмы, широко обнаруженные в океанах и на суше, исследуются на предмет их способности превращать солнечный свет в электрический ток.
Одна большая проблема заключается в том, что они не выживают достаточно долго на искусственных поверхностях, чтобы иметь возможность реализовать весь свой потенциал мощности.
И тут на помощь и пришел этот плодородный гриб, который уже является домом для многих других форм бактериальной жизни, обеспечивая привлекательный набор питательных веществ, влаги и температуры. И что самое интересное, по словам ученых, идея пришла к ним во время обеда.
«Однажды мы с моими друзьями отправились на обед и заказали несколько порций грибов», — сказал Судип Джоши (Sudeep Joshi), постдокторский исследователь (вид временных научных должностей для исследователей, недавно получивших учёную степень) и автор исследования.
«Обсуждая грибы во время обеда, мы пришли к мысли, что у них очень богатая микрофлора, поэтому мы подумали, почему бы не использовать грибы в качестве поддержки цианобактерий. И мы решили, объединить их и посмотреть, что произойдет».
Используя специальные биочернила, при помощи трехмерной технологии печати ученые геометрически плотно расположили цианобактериальные клетки, что привело к адекватной плотности популяции клеток для их эффективного коллективного взаимодействия. Эти трехмерные печатные цианобактериальные колонии привели к сравнительно более высокому фототоку (почти в 8 раз), чем изотропно литые цианобактерии с аналогичной плотностью посева.
Исследователи говорят, что несколько грибов, соединенных вместе в цепь, могут дать энергию для маленькой лампы.
«Мы планируем собрать грибы последовательно, в массив, и мы также ищем способ увеличить плотность бактерий-симбиотов на носителе», — сказал Судип Джоши (Sudeep Joshi).
«Это последующие шаги для оптимизации биопотоков, чтобы сгенерировать большее количество электричества, с целью привести в действие небольшой светодиод».
Огромным плюсом исследований является то, что клетки цианобактерий на поверхности гриба прожили намного дольше, чем на остальных поверхностях до этого.
«Это новый старт, мы называем его спроектированным симбиозом. Если мы продолжим исследований в этом направлении, то мы сможем действительно продвинуть эту область далеко вперед, получив дополнительные виды эффективных зеленых технологий».
Скачок от энергии из ископаемого топлива до энергии из грибов уже близок.
Источник: bbc
