Бионический гриб - альтернативный источник электрической энергии

Шляпка гриба имеет ворсистую поверхность и хорошо подходит, чтобы разместить на ней колонии цианобактерий, которые производят биоэлектричество с помощью фотосинтеза

Возможно, это звучит как что-то из 1960-х, но «бионический гриб» может стать манящим проблеском будущего. Исследователи смогли произвести электроэнергию с помощью грибов, бактерий, электрической цепи и 3Д-принтера.

И хотя достаточного заряда, чтобы привести что-то в действие, получить не удалось, был продемонстрирован полезный искусственный симбиоз между «различными видами живых организмов из биологического микромира».

Исследователи создали взаимовыгодную связь между шампиньоном двуспоровым (Agaricus bisporus) и цианобактериями - группой одноклеточных микробов, которые с помощью фотосинтеза производят энергию и не нуждаться в дополнительных питательных веществах.

Чтобы осуществить задумку, они напечатали 3Д-разветвленный узор, используя электронные чернила, содержащие графеновые наноленты, на шляпке живого гриба. Затем на той же шляпке они напечатали био-чернила, содержащие цианобактерии, в виде спирали, пересекающейся с электронными чернилами в нескольких точках.

В этих местах электроны переходят через внешние мембраны бактерий и транспортируются к проводящей сети графеновых нанолент. Под воздействием света цианобактерии, расположенные на грибной шляпке, с помощью фотосинтеза производили электрический ток силой около 65 наноампер.

Само по себе это немного, но исследователи отмечают, что множество бионических грибов произведут достаточно тока, чтобы зажечь светодиод.

«Биологический микромир состоит из нескольких царств, представители которых - бактерии и грибы - показывают взаимовыгодный симбиоз».

Участников эксперимента выбрали не случайно. Исследователи утверждают, что цианобактерии обладают уникальной способностью преобразовывать фотосинтетическую энергию с внутренней квантовой эффективностью почти 100%.

Шляпка гриба имеет ворсистую поверхность и хорошо подходит, чтобы разместить на ней колонии цианобактерий, которые производят биоэлектричество с помощью фотосинтеза. Вода, необходимая для этого процесса, доставляется по гидрофильным волокнистым каналам внутри гриба капиллярными силами.

«Поскольку фотосинтез в грибах не происходит, цианобактерии дают им такую возможность». Одновременно, структура гриба создает для бактерий защищенную влажную среду. Такое сочетание приносит взаимную выгоду и называется «инженерным бионическим симбиозом».

Связанная статья журнала Nano Letters:

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b02642

Источник: Cosmos