Bioniczne grzyby pokryte cyjanobakteriami drukowanymi 3D, które wytwarzają bioprąd

Bioniczne grzyby pokryte cyjanobakteriami drukowanymi 3D, które wytwarzają bioprąd

Naukowcy ze Stevens Institute of Technology opracowali bioniczne grzyby, które wykorzystują m.in. grafen do produkcji bioprądu.

Dokładniej, naukowcy dodali wydrukowane 3D grupy cyjanobakterii do kapelusza grzyba, co dało im zdolność generowania energii elektrycznej. Dodali także nanocząstki grafenu w celu zebrania prądu. Zdumiewająca zdolność produkowania elektryczności przez cyjanobakterie jest dobrze znana w kręgach bioinżynierii. Naukowcy ograniczają się jednak do stosowania tych mikroorganizmów w systemach bioinżynieryjnych, ponieważ sinice nie przetrwają długo na sztucznie biozgodnych powierzchniach. Badacze – Manu Mannoor i Sudeep Joshi – zastanawiali się, czy grzyby, które w naturalny sposób charakteryzuje szeroka gama bakterii, mogą zapewnić odpowiednie środowisko – składniki odżywcze, wilgotność, pH i temperaturę – aby cyjanobakterie produkowały elektryczność przez dłuższy okres.

Zobacz także: Gaia, dom wydrukowany 3D z naturalnych materiałów, który kosztuje mniej niż iPhone

„W tym przypadku nasz system – bioniczny grzyb – wytwarza energię elektryczną – powiedział Manu Mannoor, adiunkt inżynierii mechanicznej w Stevens. Poprzez integrację cyjanobakterii, które mogą wytwarzać elektryczność z nanoskalowymi materiałami, zdolnymi do zbierania prądu, byliśmy w stanie uzyskać lepszy dostęp do unikalnych właściwości obu, poszerzyć je i stworzyć całkowicie nowy, funkcjonalny system bioniczny.”- dodał

zaprojektujemy szkolenie z druku 3d dla twojej firmy

Bioniczne grzyby pokryte cyjanobakteriami drukowanymi 3D, które wytwarzają bioprąd 1

Grzyby służą przede wszystkim jako odpowiedni substrat środowiskowy o zaawansowanej funkcjonalności odżywczej, wytwarzającej energię cyjanobakterii. Zespół badaczy pokazał w ten sposób po raz pierwszy, że „system hybrydowy może obejmować sztuczną współpracę lub zaprojektowaną symbiozę między dwoma, różnymi królestwami mikrobiologicznymi”.

Zobacz także: Zespół inżynierów opracował metodę druku 3D komórek w celu wytworzenia ludzkiej tkanki

Aby rozwinąć bionicznego grzyba, Mannoor i Joshi użyli drukarki 3D ze specjalnymi, robotycznymi ramionami, aby najpierw wydrukować „elektroniczny tusz”, zawierający nanowstęgi grafenu. Ta drukowana sieć służy jako sieć zbierająca energię elektryczną na czapce grzyba, działając jak nano – sonda, w celu uzyskania dostępu do bioelektronów, wytwarzanych wewnątrz komórek cyjanobakterii. Wyobraź sobie, że igły wbijają się w jedną komórkę, aby uzyskać dostęp do sygnałów elektrycznych w środku – wyjaśnia Mannoor.

Bioniczne grzyby pokryte cyjanobakteriami drukowanymi 3D, które wytwarzają bioprąd

Następnie naukowcy nadrukowali „bio – tusz”, zawierający cyjanobakterie na czapce grzyba o spiralnym wzorze, przecinającym się z tuszem elektronicznym w wielu punktach kontaktowych. W tych miejscach elektrony mogą przenosić się przez zewnętrzne błony cyjanobakterii do przewodzącej sieci nanocząsteczek grafenu. Światło skierowane na grzyby aktywowało fotosyntezę cyjanobakterii, generując fotoprąd.

 

Źródło: 3ders.org

 

 



Nowymi technologiami interesuje się od kilku lat. W Rabbit Form zajmuje się m.in. działaniami z obszaru PR. Prywatnie jest także entuzjastką muzyki, kultury włoskiej, sztuki kulinarnej, jazdy na nartach i snowboardzie.