Покрытые бактериями обои выработали электричество
Учёные из Великобритании напечатали на обыкновенном струйном принтере по-настоящему живую батарею. Команда из Имперского колледжа Лондона и Кембриджского университета нанесла на электропроводящую подложку слой цианобактерий, которые могут генерировать электрический ток не только под воздействием солнечного света, но и в темноте. Изобретение может стать экологически чистым источником питания для маломощных устройств.
Кроме того, по мнению британских специалистов, технологию можно масштабировать до биоэнергетических обоев и дешёвых "одноразовых" солнечных панелей.
Сама по себе идея создания биофотовольтаических элементов не нова. Исследователи и раньше пытались использовать цианобактерии и водоросли для производства экологически чистой энергии. Но до настоящего времени такие панели было крайне затруднительно сделать большими, так как микроорганизмы медленно осаждались на поверхность электрода в сосудах с жидкостью.
Но теперь учёные показали, что с помощью обычной струйной печати можно не только нанести на основу электрод из углеродных нанотрубок, но и покрыть его слоем живых цианобактерий. При этом микроорганизмы остаются полностью жизнеспособными, а их плотность значительно выше, чем в предыдущих экспериментах. В результате генерируемый бактериями ток в три раза больше, чем в других аналогичных устройствах.
Важным отличием новых батарей от обыкновенных фотоэлементов является способность цианобактерий производить энергию в полной темноте за счёт накопленных за день внутренних ресурсов.
В качестве демонстрации исследователи успешно использовали энергию десяти элементов для питания электронных часов и мигающего светодиода. При этом батареи выдавали постоянную мощность днём и ночью на протяжении ста часов работы.
Команда надеется, что на основе новой технологии в будущем удастся создать биоэнергетические обои. Конечно, такой элемент интерьера не сможет снабжать электричеством всё жилище, но наверняка обеспечит полностью автономную работу некоторым простым, но полезным устройствам.
"Такие обои будут иметь проводящие рисунки на основе углерода с вырабатывающими электричество цианобактериями, – говорит один из авторов исследования Марин Сава (Marin Sawa). – Они превратят стены помещения в генератор энергии для устройств с низким энергопотреблением, таких как светодиоды или биосенсоры для контроля качества воздуха".
Правда, для реализации намеченных планов необходимо повысить производительность батареи и продлить срок её службы. Для этого учёные планируют повысить проводимость электродов и использовать более жизнестойкие микроорганизмы.
Подробнее с необычным источником энергии можно познакомиться в статье, опубликованной в издании Nature Communications .
Кстати, это не первый случай, когда батареи отправили покорять недра принтера. Ранее учёные создавали миниатюрные батареи с помощью трёхмерной печати, и даже украшали аккумулятором стенку чашки.