Ученые создали с помощью живых бактерий солнечные биопанели

Экология потребления. Наука и открытия: Два в одном: солнечная биобатарея и солнечная панель были созданы исследователями, которые методом печати нанесли живые цианобактерии и схемы на бумагу.

Два в одном: солнечная биобатарея и солнечная панель были созданы исследователями, которые методом печати нанесли живые цианобактерии и схемы на бумагу.

Цианобактерии представляют собой фотосинтетические микроорганизмы, которые живут на Земле уже в течение миллиардов лет. Считается, что именно они стали причиной появления в атмосфере Земли кислорода.

- Представьте себе бумажный одноразовый датчик окружающей среды, замаскированный под обои, который мог бы контролировать качество воздуха в доме. Когда он выполнил свою работу, его можно удалить и оставить для биодеградации в саду без какого-либо вредного воздействия на окружающую среду, - отметил доктор Марин Сава из отдела химической инженерии Имперского колледжа Лондона.

Теперь команда продемонстрировала, что цианобактерии могут использоваться в качестве чернил и печататься на струйном принтере с помощью точных рисунков на электропроводящие углеродные нанотрубки, которые также были напечатаны струйной печатью на листе бумаги. Команда показала, что цианобактерии выжили в процессе печати и смогли выполнить фотосинтез, так что небольшое количества электроэнергии можно было собрать в течение 100 часов работы.

Солнечная биопанель, сделанная таким образом, размером приблизительно с iPad и может приводить в действие простые цифровые часы, а в отдельных экспериментах – даже обеспечить работу небольшой светодиодной лампочки.
 

Исследователи из Имперского колледжа Лондона, Кембриджского университета и Центрального колледжа искусства и дизайна имени Святого Мартина предполагают, что их прорыв может привести к появлению новых типов электрических устройств, изготовленных из бумажных и печатных фотосинтетических бактерий. Они могут включать одноразовые источники питания, интегрированные в бумажные датчики для отслеживания состояния пациентов с диабетом. Или для создания устройств, которые напоминают обои, но на самом деле являются датчиками окружающей среды для контроля качества воздуха в доме.

Солнечная биобатарея входит в исследования нового типа технологии возобновляемых источников энергии, которая называется микробной биофотовольтаикой. Она использует способность цианобактерий и других водорослей, которые используют фотосинтез, для преобразования световой энергии в электрический ток с использованием воды в качестве источника электронов.

Одним из преимуществ использования биофотовольтаики для сбора энергии из клеток, таких как цианобактерии, является то, что они могут производить небольшое количество электричества при дневном свете и продолжать производить его даже в темноте из молекул, образующихся на свету.

Некоторые из существующих ограничений, с которыми ранее сталкивались ученые при разработке биофотовольтаики, заключаются в том, что они дорого стоят, имеют низкую выходную мощность и короткий срок службы. Все эти недостатки помешали ученым добиться развития технологии до промышленного уровня.

Но подход к использованию струйного принтера для создания биофотопанелей демонстрирует потенциальный метод для быстрого развития технологии, что может проложить путь для ее более широкого использования.

- Бумажные фотобиопанели не предназначены для замены традиционной технологии солнечных элементов для крупномасштабного производства электроэнергии, они они могут быть использованы для создания источников питания, которые одновременно являются одноразовыми и биоразлагаемыми. Их малая мощность означает, что они больше подходят для устройств и приложений, для которых требуется небольшое и конечное количество энергии, например, для зондирования окружающей среды и биосенсоров, - считает доктор Андреа Фантуцци, соавтор исследования из отдела наук о жизни в Имперском колледже Лондона.

Исследователи предполагают, что биофотопанели могут использоваться в новых датчиках, сделанных полностью из бумаги, что будет означать, что они дешевле и экономичнее но при этом не вредят экологии.

Текущая бифотопанель имеет размер ладони взрослого человека и напечатана на бумаге.  В следующей работе команда ученых испытает прототип на листе формата A4, чтобы установить электрическую мощность в большем масштабе. опубликовано econet.ru 

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet