Группа исследователей из Швейцарских федеральных лабораторий по науке о материалах и технологиям (EMPA) заявила о создании функциональной живой батареи. В её основе лежит совместная работа двух типов грибов, заключённых в биоразлагаемый и нетоксичный корпус, созданный с помощью 3D-печати.
Ранее уже предпринимались попытки создания батарей на основе бактерий, однако швейцарские учёные впервые объединили два вида грибов для создания работающего топливного элемента. В отличие от традиционных батарей, новая разработка использует метаболизм грибов для преобразования питательных веществ, полученных от микробов, в электрическую энергию.
Как это работает?
Учёные создали топливный элемент, в котором анод основан на дрожжевом грибке, выделяющем электроны в процессе метаболизма, а катод заселён белой гнилью — грибом, выделяющим фермент, способствующий захвату и проведению этих электронов.
Важной частью исследования стало создание подходящих компонентов батареи с помощью 3D-печати. Специалисты разработали чернила на основе целлюлозы, содержащие грибные клетки. Эти чернила обладают электропроводимостью, не наносят вреда живым клеткам и служат питательной средой для грибов. Кроме того, этот материал биоразлагаем, что позволяет батарее безопасно разлагаться после завершения её жизненного цикла.
Зачем это нужно?
Хотя такие батареи не смогут заменить источники питания для смартфонов или смарт-часов из-за низкого уровня вырабатываемого электричества (от 300 до 600 мВ в течение нескольких дней, при силе тока 3–20 мкА), они находят применение в экологических исследованиях и сельском хозяйстве. В восковой оболочке они способны питать небольшие датчики для измерения температуры, уровня освещённости и влажности.
Интересной особенностью этих батарей является возможность их хранения в высушенном виде. Как отмечает один из исследователей, доктор Каролина Рейес, их можно активировать на месте простым добавлением воды и питательных веществ.
В настоящее время EMPA не сообщает о сроках коммерциализации данной технологии. Учёные продолжают работать над увеличением мощности и срока службы батарей, а также рассматривают возможность использования других видов грибов, способных повысить их эффективность.
