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生物混合電池能從電細菌中獲取能量

汽車玩家 ? 來源:cnBeta ? 作者:cnBeta ? 2020-04-10 15:46 ? 次閱讀

據了解,一些細菌可以自己產生電力,這可能使它們在電池和燃料電池中派上用場。但到目前為止,這種嘗試一直是低效的,而且缺乏靈活性。現在,卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的研究人員創造了一個圍繞著水凝膠構建的 "生物混合 "系統,該系統可以支撐微生物并有效地收集其能量。

這個系統的核心細菌被稱為 "外電生物"。這類微生物家族可以產生電子,讓電子穿過外膜,然后離開細胞。如果我們能捕捉到這些電子,外電細菌基本上可以幫助建立活的電池,但是需要導電材料來將電子分流到電極上,但這些材料大多不適合細菌生存,而那些讓微生物家族生存更舒適的材料,則不是高效的導體。

對于這項新的研究,研究人員自己開發了一種材料,目的是讓這兩種材料都能達到最好的效果。它首先是水凝膠,由碳納米管和二氧化硅納米顆粒組成的水凝膠,可以導電。這些都是用DNA的股狀物固定在一起。然后,外電細菌被添加到含有營養物質的培養基中,以保持它們的生命力。

研究小組發現,這些細菌在材料上生長得很好,能夠深入到水凝膠的孔隙中。水凝膠在導電方面也做得很好。研究人員還內置了一種可以關閉電池的方法。當不再需要電力時,可以加入一種酶,從而切斷DNA鏈,使材料崩潰。研究人員表示,可以通過調整配方來改變材料的一些特性,特別是改變DNA股的大小和序列,從而改變材料的一些特性。

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