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蘑菇会发电?3D打印蓝藻仿生蘑菇释放生物电

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-14 10:01:17   浏览次数:2569  
核心提示:蘑菇会发电?3D打印蓝藻仿生蘑菇释放生物电
    史蒂文斯理工学院开发出使用石墨烯发电的仿生蘑菇,更准确地说,是在蘑菇的菌盖上添加了3D打印的蓝藻菌群,使真菌具有发电的能力,并通过石墨烯纳米带,收集电流。
 
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    蓝藻的生产能力惊人,在生物工程界广为人知。然而,研究人员在使用这些微生物的时候,却受到诸多限制,因为蓝藻无法在人工生物表面上存活较长的时间。那么,蘑菇是否可以为各种细菌提供适当的生长环境,比如营养、水分、pH值和温度,并在相对较长的时间里持续供电呢?
 
    “在这种情况下,我们的这种仿生蘑菇是可以产生电力的,”史蒂文斯理工学院的机械工程助理教授Mannoor表示。“通过整合能够产生电能的蓝藻和能够收集电流的纳米级材料,我们创造出了全新的功能性仿生系统。”
 
    Mannoor和博士后研究员Joshi表示,蓝藻会在菌盖上存活数天。“这些蘑菇可以说是一种适宜生长基质,起到滋养的作用,实现两个不同种微生物的共生。”
 
QQ图片20181114111802
 
    在开发仿生蘑菇的时候,Mannoor和Joshi使用了带有机械臂的3D打印机,第一步打印含有石墨烯纳米带的“电子墨水”。这种打印的分支网络像纳米探针一样,充当蘑菇帽顶部的电力收集网络,获取蓝藻细胞产生的生物电子。Mannoor解释道,可以想象成用针刺入细胞来获得内部的电信号。
 
    接下来,他们将含有蓝藻的“生物墨水”按照螺旋的图案,打印到蘑菇菌盖上,螺旋图案在多个点与电子墨水接触。电子可以通过蓝藻的外膜转移到石墨烯纳米带的导电网络。照亮菌盖,激活蓝藻进行光合作用,从而产生了光电流。
 
    据介绍,这些细菌产生的电量可以根据密度和排列方式而变化,密集程度就越高,生产的电力就越多。
 
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