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这种微生物半机器人能让细菌成为发电源

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发表于 2020-8-23 00:54:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
据外媒报道,德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员正在开发一种微生物半机器人,其通过将沙雷菌(Shewanella oneidensis)跟一种纳米复合材料相结合来产生可用的电力。目前所有的电子设备使用的都是一堆死气沉沉的技术,它们由同样死气沉沉的电池和其他能源驱动。

然而,如果KIT的概念被带入实际阶段,那么人们将可以看到生物传感器和微型燃料电池,甚至有朝一日像智能手机等类似的电子产品也能依靠微型机器人获取电力。

正如任何不幸碰到电鳗或踩到鱼雷鱼的人都能证明的那样,活的有机体可以产生惊人数量的电量。这不仅出现在鱼类当中甚至在某些种类的细菌的微生物水平也存在。这些外生电细菌自然产生电子作为其代谢过程的一部分,然后迁移到单细胞有机体的外表面。问题是,这种电流很难控制甚至很难在电极上捕捉到。

为此,由Christof M. Niemeyer教授领导的KIT团队为沙雷菌细菌创造了一个支架。据悉,这个支架由多孔水凝胶组成,而水凝胶又是由碳纳米管和硅纳米颗粒组成,纳米颗粒则由DNA链交织在一起。这种纳米复合支架被证明对外生电细菌非常有吸引力进而使得它们在上面定居,而其他物种如大肠杆菌则不会。

这种微生物半机器人能让细菌成为发电源-1.jpg


根据研究小组的研究,这个支架不仅可以支撑细菌几天,而且还能起到导体的作用进而产生可以被电极捕捉到的电化学活性。此外,通过加入一种酶来切断DNA链,科学家们实现了对这一过程的控制。

Niemeyer表示:“据我们所知,这种复杂的、功能性的生物混合材料现在已被首次表现出来。总之,我们的研究结果表明,这种材料的潜在应用范围甚至可能超出微生物生物传感器、生物反应器和燃料电池系统。”

相关研究报告已发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上。

本文版权归原作者cnBeta所有,如有侵权请联系管理员删除,原文地址:https://m.toutiao.com/i6831766864398385671/
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