"Живой" аккумулятор с бактериями неделями производит электричество для устройств (видео)

В США разработали "биологичекие" батареи, которые производят электричество благодаря бактериям. Подробности исследования раскрыли на сайте Бингемтонского университета.

Профессор Сохын Чой с кафедры электротехники и вычислительной техники Колледжа инженерии и прикладных наук много лет пытается получить биобатарею, которая генерирует электричество за счет взаимодействия бактерий. Главная проблема заключалась в недолговечности устройства — первые прототипы работали всего пару часов. Недавно же ученому и его команде удалось собрать аккумулятор, способный работать в течение нескольких недель.

Если раньше ученые использовали по две, то теперь заключили по три бактерии в отдельных вертикальных камерах с прозрачными стенками. Поглощая свет, фотосинтезирующий вид производит органическую пищу, которую потребляют бактериальные клетки под ним. Самые нижние бактерии отвечают за производство электричества, а организмы посредине выделяют химические вещества, которые улучшают перенос электронов.

Несколько таких камер размером 3х3 см можно объединять для увеличения напряжения и силы тока. Сохын Чой сравнивает свои батареи с кубиками конструктора Lego, которые можно комбинировать и пересобирать различными способами в зависимости от требуемой мощности.

Чой считает, что самым сложным применением для Интернета вещей будут беспроводные сенсорные сети, развернутые в суровых местах вдалеке от людей. Устройства будут находиться далеко от электросетей, и до них будет трудно добраться, чтобы заменить аккумуляторы после разрядки. Поскольку Интернет вещей должен объединить все уголки мира, автономность оборудования является критически важным условием.

"Сейчас мы активно внедряем 5G, и я верю, что в ближайшие 10 лет появится 6G. Благодаря искусственному интеллекту у нас будет огромное количество умных, автономных, постоянно включенных устройств на очень маленьких платформах. Как питать эти миниатюрные устройства? Наиболее сложными приложениями будут устройства, развернутые в необслуживаемых средах. Мы не можем поехать туда, чтобы заменить батареи, поэтому нам нужны миниатюрные сборщики энергии", — объяснил профессор.

Ученый планирует сделать корпус, способный держаться на воде и самостоятельно восстанавливаться в случае повреждений. Кроме того, он хочет сделать батареи совсем крошечными — размером с пылинку.

"Мы называем это "умной пылью", и пара бактериальных клеток может генерировать энергию, достаточную для ее работы. Тогда мы можем посыпать ее там, где нам нужно", — поделился изобретатель.

Ранее бактерии подсказали ученым, как создать независимый Интернет на улицах. Чон Хсу и Наталья Ривера из Берлинского университета искусств представили инструмент для создания сетей при помощи специальных зонтов-антенн. Технология вдохновлена микроорганизмами, которые образовывают сети в виде пленок для выживания и общения друг с другом.

До этого другая группа ученых заставила бактерии превращать метан в электричество. Как показали исследования, эффективность такой электростанции превышает показатели газовых ТЭС.