Πρωτοποριακή 3D printed μπαταρία που τροφοδοτείται από μύκητες!

Ελβετοί ερευνητές ισχυρίζονται ότι επινόησαν μια λειτουργική «ζωντανή» μπαταρία που τροφοδοτείται από τις συνδυασμένες ενέργειες δύο τύπων μυκήτων, και όλα αυτά σε ένα βιοδιασπώμενο, μη τοξικό τρισδιάστατα εκτυπωμένο πακέτο.

Η είδηση προέρχεται από μια ομάδα των Ελβετικών Ομοσπονδιακών Εργαστηρίων Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών (EMPA), ένα ερευνητικό ινστιτούτο με έδρα το Dübendorf, οι καινοτομίες του οποίου έχουν βρει το δρόμο τους σε ρολόγια Omega, αθλητικά σουτιέν που στεγνώνουν γρήγορα και στον τεχνητό χλοοτάπητα της Arsenal.

Αν και έχουμε ξαναδεί projects για μπαταρίες που λειτουργούν με βακτήρια, οι ερευνητές σημειώνουν ότι αυτή είναι η πρώτη φορά που δύο είδη μυκήτων συνδυάζονται για να δημιουργήσουν μια λειτουργική κυψέλη καυσίμου. Πρόκειται περισσότερο για κυψέλη καυσίμου παρά για μπαταρία, καθώς χρησιμοποιείται ο μεταβολισμός των μυκήτων για τη μετατροπή των θρεπτικών συστατικών από τα μικρόβια σε ενέργεια.

Η ομάδα ανέπτυξε μια κυψέλη που διαθέτει μια άνοδο που βασίζεται σε μύκητα ζύμης, ο μεταβολισμός του οποίου απελευθερώνει ηλεκτρόνια, και μια κάθοδο που αποικίζεται από έναν μύκητα λευκής σήψης. Ο τελευταίος παράγει ένα ένζυμο που επιτρέπει τη σύλληψη αυτών των ηλεκτρονίων και τη διοχέτευσή τους έξω από το κύτταρο.

Το τριετές project περιελάμβανε επίσης την εξεύρεση τρόπου κατασκευής των εξαρτημάτων της κυψέλης με τη χρήση τρισδιάστατης εκτύπωσης. Οι ερευνητές βρήκαν έναν τρόπο να αναμείξουν τα κύτταρα των μυκήτων σε ένα μελάνι εκτύπωσης με βάση την κυτταρίνη, το οποίο όχι μόνο θα ήταν ηλεκτρικά αγώγιμο, αλλά και θα απέφευγε να βλάψει τα εν λόγω κύτταρα. Αυτό το μελάνι χρησιμεύει επίσης ως μέσο για απλά σάκχαρα με τα οποία θα μπορούσαν να τραφούν οι μύκητες.

Επιπλέον, το μελάνι είναι βιοδιασπώμενο, κατάλληλο για να δουλέψει ο τρισδιάστατος εκτυπωτής και θρεπτικό για τους μύκητες. Η ουσία αυτή βοηθά επίσης στη διάσπαση του κυττάρου όταν αυτό καταναλωθεί.

Ο ερευνητής Dr. Gustav Nyström σημειώνει ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση αυτών των μπαταριών επιτρέπει την ευελιξία της παραγωγής τους σε οποιοδήποτε απαραίτητο σχήμα και μέγεθος και την ενσωμάτωση της κατάλληλης ποσότητας μυκητιακού υλικού για την παραγωγή τόσης ενέργειας όση απαιτείται για συγκεκριμένες εφαρμογές.

Αυτές οι μπαταρίες δεν πρόκειται να αντικαταστήσουν αυτές που βρίσκονται στα smartphones ή τα smartwatches, επειδή δεν παράγουν πολύ ηλεκτρική ενέργεια. Συγκεκριμένα, αυτές οι βιομπαταρίες μυκήτων μπορούν να παράγουν μεταξύ 300 και 600 mV για αρκετές ημέρες, παρέχοντας 3-20 μA για εξωτερικά φορτία μεταξύ 10 και 100 kΩ” σύμφωνα με ένα έγγραφο σχετικά με την έρευνα. Αυτό για το οποίο είναι καλές, όμως, είναι η λειτουργία συσκευών σε εξωτερικούς χώρους και η ασφαλής αποσύνθεσή τους. Ενσωματωμένες σε κερί μέλισσας, οι μπαταρίες μπορούν να τροφοδοτήσουν μικρούς αισθητήρες για την παρακολούθηση της θερμοκρασίας, του φωτός και της υγρασίας στη γεωργία και την περιβαλλοντική έρευνα.

Η Dr. Carolina Reyes, άλλη μια ερευνήτρια αυτού του project, τόνισε μια άλλη συναρπαστική ιδιότητα των κυττάρων. «Μπορείτε να αποθηκεύσετε τις μυκητιακές μπαταρίες σε αποξηραμένη κατάσταση και να τις ενεργοποιήσετε επιτόπου, προσθέτοντας απλώς νερό και θρεπτικά συστατικά».

Η EMPA δεν έχει αποκαλύψει εάν και πότε σκοπεύει να εμπορευματοποιήσει αυτές τις μπαταρίες. Οι ερευνητές σημειώνουν ότι υπάρχει ακόμη δουλειά που πρέπει να γίνει για να γίνουν πιο ισχυρές, να αντέχουν περισσότερο και ενδεχομένως να ενσωματώσουν άλλους τύπους μυκήτων που μπορεί να είναι ακόμη πιο κατάλληλοι για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

[via]