Гъби + бактерии = нов източник на електричество
Звучи като нещо от 60-те години на предишния век, само че „ бионичната гъба “ в действителност би могла да бъде трогателен взор към бъдещето.
Американски откриватели са генерирали електрическа енергия от гъби, употребявайки бактерии, произвеждащи сила, електродна мрежа и 3D принтер.
И въпреки към този момент да няма задоволително мощ с цел да зарежда нещо, съгласно учените опитът показва капацитета за основаване на взаимноизгодна изкуствена симбиоза сред „ разнообразни типове от биологичния микро-свят, с цел да се осъществят функциониращи бионични архитектури “.
В този случай екип, управителен от Мано Менуур (Manu Mannoor) и Садиип Йоши (Sudeep Joshi) от Технологичния институт Стивънс в Ню Джърси, Съединени американски щати, е основал такава връзка сред гъбите (Agaricus bisporus) и цианобактериите – група едноклетъчни микроби, които генерират лична сила посредством фотосинтеза.
За да реализират това, те първо отпечатват с 3D принтер разклонен модел, употребявайки електронно мастило, съдържащо графенови нано-ивици върху чадърчето на жива гъба. След това те отпечатали и био-мастило, съдържащо цианобактерии, и го нанесли върху същото чадърче на гъбата, в витлообразен образец, който се пресича с електронното мастило на няколко места.
Именно на тези места електроните биха могли да се трансферират през външните мембрани на бактериите в проводящата мрежа от графенови нано-ивици. Насочването на светлина върху цианобактериите задейства фотосинтеза, генерираща ток от към 65 нано-ампера.
Това не е доста, само че откривателите споделят, че група бионични гъби могат да генерират задоволително ток, с цел да захранят LED светлина и работят върху способи за генериране на повече сила.
Изследването е оповестено в списание Nano Letters, като се концентрира върху по-голямата картина. Те считат, че този метод с 3D-печат, би могъл да се употребява за образуване на други бактериални типове в комплицирани аранжименти, с цел да извършват потребни функционалности, като биолуминесценция, да вземем за пример.
„ Биологичният микро-свят се класифицира в няколко групи, в които бактериалните и гъбичните групи извличат взаимни изгоди, като демонстрират забележителна взаимна симбиоза “, пишат Менуур и сътрудниците му.
„ Тук се крие по-голямо инженерно предизвикателство при потребление на присъщите качества и функционалности посредством селективно и контролиращо сливане на разнообразни типове от биологичния микро-свят, с цел да се осъществят функционалните бионични архитектури към новаторски приложения “, изясняват създателите.
Съставните елементи участващи в опита не са подбрани инцидентно.
Цианобактериите имат неповторима дарба за превръщане на фотосинтетичната сила с вътрешна квантова успеваемост от близо 100%, до момента в който гъбата е измежду дребното организми, които са се развили в продължение на милиони години с „ привлекателна конструкция за био-мимикрия „.
Шапката на гъбата може да се употребява за обездвижване на цианобактериални колонии за дейно генериране на фотосинтетично биоелектричество и водните молекули, нужни за фотосинтеза, могат да бъдат доставени на имобилизираните цианобактерии посредством капилярно деяние на хидрофилните влакнести линии в гъбата.
Порестата конструкция на гъбата придвижва водните молекули и по този метод обезпечава нужните водни канали.
„ Инженерингът на многоизмерната интеграция сред другите микробиологични светове може да употребява преимуществата, като изследва съществуването на рационални бионични симбиози “, пишат откривателите.
„ Тъй като гъбата не има способността да прави фотосинтеза заради отсъствието на хлорофилни пигменти, тези безпроблемно свързани култури на цианобактериите могат да придадат функционалност на фотосинтезата на гъбите “.
Същевременно структурата на гъбата обезпечава самоподдържащи се биофизиологични условия, като да вземем за пример мокър заслон и постоянен източник на хранителни субстанции за цианобактериални колонии, с цел да оцелеят по-дълго. Следователно препоръчаната интеграция получава взаимни изгоди и се назовава „ конструирана бионична симбиоза “, изясняват създателите на опита.
