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仿生蘑菇产生科学家创造的电力

author:屋庐豕 来源:本站原创 时间:2019-06-07

科学家创造了一种仿生蘑菇,利用细菌和石墨烯纳米带产生电能,这些纳米带从帽子延伸到茎干。 虽然该技术目前不能产生足够的电力来为设备供电,但其演示可能会导致生物电的广泛开发和使用。

来自新泽西州史蒂文斯理工学院的团队使用从附近一家超市购买的纽扣蘑菇,并涂上石墨烯纳米带,向下延伸到茎中。 然后,他们应用了一种3D打印的生物墨水,其中含有一种从阳光中产生能量的细菌。 这种被称为蓝细菌的细菌已知会发电,但其在工程中的应用受到限制,因为它无法在人工表面上存活很长时间。

发表的一项研究中,研究人员展示了蓝细菌如何在蘑菇表面存活。 博士后研究员兼研究作者之一Sudeep Joshi表示,他们首次展示了如何将包含两个微生物王国的混合系统聚集在一起发电。

Joshi及其同事研究了蘑菇寄生蓝藻的潜力,因为它们天然存在丰富的微生物群,这可能意味着它可以为生存提供合适的环境。 他们将蘑菇涂在石墨烯带上,形成电极网络。 然后应用bioink。 当团队照亮蘑菇时,它开始发电。

cyanobacteria
通过3D打印实现的密集蓝藻(绿色)增加了发电行为。 史蒂文斯理工学院的Sudeep Joshi

他在接受“新闻周刊 ”采访时表示,“在蘑菇上照射光线会激活蓝藻光合作用机制,从而产生生物电子,这些电子是在电化学装置中施加的偏压下驱动的。” 产生的电压仅为65纳安,非常小,即使是小型电气设备也无法供电。 然而,整个仿生蘑菇网络可以产生足够的电力来点亮LED灯泡。

“我们的目的是说明一种设计和精确设计微生物世界之间三维界面的方法,如细菌,智能电子纳米材料(石墨烯纳米带)和真菌,”Joshi说。 在这种情况下,他们表明他们可以帮助蓝藻存活并通过光合作用提供能量。

“我们的工作是一个原理验证,用于说明设计和精确设计微生物王国和智能电子纳米材料之间的三维界面的方法,”他说。 “光电流的产生是展示这种'设计混合架构'应用方面的一个例子。” 然而,我们相信这些仿生蘑菇串联将能够为低功率表面安装LED供电。 我们正在努力优化以产生更高的电流值,它将成为我们未来研究工作的一部分。“

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