Бактериальная батарея по образцу кишечника проработала 14 часов

Учёные из Университета Бингемтона разработали бактериальную батарею, устроенную по образцу тонкого кишечника человека

Батарея использует гибкие структуры, напоминающие кишечные ворсинки, — они дают больше места для роста бактерий и улучшают подачу питательных веществ и удаление отходов. Эти структуры сделаны из полимерного гидрогеля, а внутрь поместили бактерии Bacillus subtilis — сенную палочку. Бактерии образуют анод батареи: электричество вырабатывается за счёт их жизнедеятельности.

Традиционные плоские электроды не дают достаточно места для роста бактерий, а пористые материалы могут забиваться биоплёнками, и тогда нарушается подача питательных веществ и отвод отходов. Учёные решили эту проблему, взяв за образец строение тонкого кишечника — его ворсинки обеспечивают большую площадь поверхности и короткий путь для обмена питательными веществами.

Разработчики предполагают, что в будущем такие батареи можно будет устанавливать в канализационных трубах: микроорганизмы будут использовать органические отходы в качестве топлива и вырабатывать электричество для маломощных устройств, например датчиков. Гибкий гидрогель позволит батарее подстраиваться под трубы разного размера и формы.

Пока испытания в канализационных трубах не проводились — в ходе тестов батарею постоянно снабжали питательной средой. Учёные также планируют упростить производство батареи — сделать его одноэтапным процессом печати, чтобы легче выпускать устройства в больших объёмах. Ещё одна задача — улучшить распределение бактерий внутри устройства.

Источник: Interesting Engineering