Ученые из Технологического института Стивенса сгенерировали электричество, присоединив производящие энергию цианобактерии к шампиньону при помощи 3D-печати. Для сбора тока использовали сеть электродов из графеновых нанолент. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.
«Наша система — бионический гриб — производит электричество, — рассказывает один из авторов исследования Ману Маннур. — Интегрировав цианобактерии, способные производить электричество, с наномасштабными материалами, которые собирают ток, мы смогли лучше оценить уникальные свойства обоих, улучшить их и создать абсолютно новую функционирующую бионическую систему».
Цианобактерии, которые часто можно встретить на суше и в океане, как известно, производят электричество. Исследователи хотели понять, смогут ли они манипулировать ими для производства электроэнергии более продолжительное время при правильных условиях. Обычные шампиньоны обладают необходимыми условиями для поддержания жизни микрофлоры.
Плотно упакованные цианобактерии, напечатанные на 3D-принтере, повышают объемы генерируемого электричества / © Sudeep Joshi/Stevens Institute of Technology.
В ходе эксперимента Маннур с коллегами обнаружили, что клетки цианобактерий оставались на шляпке белого шампиньона несколько дней. Соавтор исследования Судип Джоши объяснил, что белый шампиньон также питал цианобактерии, что позволило им генерировать электричество намного дольше, чем при культивировании на кремнии.
Далее необходимо было собрать ток. Команда использовала 3D-принтер с роботизированной рукой, чтобы напечатать электронные чернила, содержащие необходимые графеновые наноленты, которые впоследствии разместили на шляпке гриба. Графеновые наноленты действовали как нанозонды, получив доступ к биоэлектронам клеток цианобактерий.
Они также напечатали на шляпке шампиньона спиральный узор при помощи биочернил, содержащих цианобактерии. Электронные и биочернила пересекались в нескольких точках, что позволило электронам передвигаться от цианобактерий к нанолентам.
Исследователи продолжат изучать процесс в надежде произвести более высокий электрический ток при помощи бионического гриба.
