由於瑞士研究人員的一項新突破,真菌可以在偏遠地區為電池提供動力。
他們的真菌電池發明是 3D 列印的——將真菌細胞混合到印刷油墨中——並具有可生物降解的獨特優勢。一旦達到其目的,電池就會從內部自行消化。
它增加了越來越多的利用真菌(一個巨大且「未充分利用」的生命王國)的研究,以從我們的生活中製造一切。衣服和家園, 到肉類替代品。
以下介紹了瑞士聯邦材料科學與技術實驗室 (Empa) 開發的真菌電池如何發電。
滿足需要餵食的活電池
Empa研究人員解釋說,嚴格來說,該電池是一種微生物燃料電池。
像所有生物一樣,微生物將營養物質轉化為能量。微生物燃料電池利用這種新陳代謝並捕獲部分能量電。
Empa 研究員 Carolina Reyes 表示:“我們首次將兩種真菌結合起來,製造出功能齊全的燃料電池。”
「電池」的負極(或陽極)一側是酵母菌,其新陳代謝釋放電子。它的正極(陰極)側有一種白腐真菌,它會產生一種特殊的酶,使電子被捕獲並傳遞出細胞。
這些真菌以單醣為食,這些單醣被添加到電池細胞。 「您可以將真菌電池儲存在乾燥狀態,並透過簡單地添加水和營養物質來激活它們,」雷耶斯解釋道。
真菌電池是如何製造的?
可以說,真菌並不是「種植」到電池中的,而是從一開始就是其物質基礎的一部分。
這是3D列印以特定方式建構電極,使微生物能夠輕鬆獲取營養物質。將真菌細胞混合到印刷油墨中—對於跨學科研究人員來說這絕非易事。
Empa 纖維素和木質材料實驗室負責人 Gustav Nyström 表示:“找到一種能讓真菌生長良好的材料非常具有挑戰性。”
「但是墨水也必須易於擠出而不殺死細胞——當然我們希望它具有導電性並且可生物降解」。
憑藉其實驗室在軟質生物基材料 3D 列印方面的豐富經驗,團隊能夠生產出合適的纖維素墨水。真菌細胞甚至可以使用纖維素作為額外的營養物質,有助於使用後分解電池。
真菌電池可以用在哪裡?
大型蘑菇驅動的電子設備仍然是一個延伸,因為這些活細胞不能產生大量的電力。
但它們可以提供足夠的能量來維持一定的溫度感應器例如,用於偏遠地區的農業或研究。
研究人員尚未充分了解真菌的全部潛力。
」真菌仍然沒有得到充分的研究和利用,特別是在材料科學領域,」雷耶斯和尼斯特倫同意。
研究人員現在計劃使真菌電池變得更強大、更持久,並尋找其他可以供電的真菌。