Batéria produkujúca spóry baktérií vydrží na polici až 100 rokov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 19. 4. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedcom sa podarilo vyvinúť batériu, ktorú by bolo možné skladovať až 100 rokov, kým sa úspešne aktivuje. Jej tajomstvo pritom spočíva v uzavretí spiacich baktérií, kým nenastane čas, aby boli povolané do služby generovania energie.
Nová biobatéria vychádza z predchádzajúcej práce vykonanej na Binghamtonskej univerzite, v rámci ktorej výskumný tím pod vedením Seokheun Choi vytvoril jedlú batériu, ktorá sa aktivovala, keď sa v tenkom čreve rozpustila membrána citlivá na pH. To spôsobilo, že baktérie Bacillus subtilis ožili a začali produkovať spóry. Ide o proces, ktorý generuje dostatok elektrickej energie na napájanie malých senzorov, napríklad kamier, ktoré by sa mohli používať na monitorovanie zdravia čriev.
Batérie na báze baktérií sú známe ako mikrobiálne palivové články a tím už predtým vytvoril verzie, ktoré fungovali na báze vlastných baktérií alebo slín na výrobu elektriny, ako aj verziu podobnú origami, ktorá funguje na špinavú vodu.
V najnovšom výskume sa Choiov tím opäť rozhodol využiť schopnosť baktérií zostať v nečinnosti, kým nedostanú vhodné podmienky na fungovanie. Tentoraz sa však vedci zamerali na výrobu batérie, ktorá by fungovala mimo tela a bola by užitočná aj po desiatkach rokov skladovania na polici.
„Chceli sme vytvoriť tieto biobatérie, aby boli prenosné, skladovateľné a na požiadanie schopné generovať energiu,“ povedal Choi. „Problémom je, ako môžeme zabezpečiť dlhodobé skladovanie baktérií až do ich použitia? A ak je to možné, ako by ste potom zabezpečili aktiváciu batérií na požiadanie na rýchlu a jednoduchú výrobu energie? A ako by ste zvýšili výkon?“
Aby tím odpovedal na tieto otázky, uzavrel baktériu Bacillus subtilis do grafénového hydrogélu, ktorý vynikajúco zachytáva vlhkosť zo vzduchu. Potom uzavreli zostavu palivového článku kúskom kaptonovej pásky, ktorá môže fungovať pri teplotách od -296 až do 399 stupňov Celzia. Po odstránení pásky hydrogél privádzal vlhkosť k baktériám, čo spôsobilo, že začali produkovať spóry.
Po hodine mala batéria dostatok elektrickej energie na napájanie LED svetla, teplomera a malého digitálneho vlhkomeru. Zahrievanie palivového článku skrátilo čas na dosiahnutie plného výkonu na 20 minút. Navyše po týždni skladovania pri izbovej teplote stratila aktivovaná batéria len 2 % svojej energie.
Schopnosť vydržať týždeň bez väčšej straty energie po aktivácii je určite pôsobivá. No ešte pôsobivejšia je skutočnosť, že výskumníci sa domnievajú, že by biobatéria mohla zostať v neaktivovanom stave až 100 rokov a stále dokonale fungovať, pokiaľ bude vo vzduchu dostatok vlhkosti na aktiváciu baktérií po odstránení pásky.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Small.
