已知某些细菌会自行发电，这可能使它们可用于制造电池和燃料电池。 然而，直到昨天，这些尝试仍然是无效的和僵化的。
今天，在 创新电池。卡尔斯鲁厄理工学院 (KIT) 的研究人员创建了一种围绕水凝胶构建的“生物混合”结构，可以支持微生物有效地获取能量。该系统中心的细菌被称为外产电细菌：该微生物家族可以产生电子，将电子转移穿过外膜，然后离开细胞。 如果我们能够捕获这些电子，则外生电细菌实质上可以帮助建立活体电池。
但其中存在着微妙的平衡，显然之前的尝试未能尊重这一平衡。需要导电材料将电子偏转到电极上，但其中大多数并不适合细菌生存。另一方面，那些对生活更热情的人却不是高效的指挥家。 总而言之：如果有良导体，它就会杀死细菌，因此不会产生能量。没有活鼓。如果导体不好，细菌仍然存活，但不能产生足够的能量。
电池的新研究
在这项新研究中，研究人员开发了自己的材料，旨在解决这一僵局并拯救“山羊和卷心菜”，或者更确切地说“导体和细菌”。它由碳纳米管和二氧化硅纳米粒子制成的水凝胶组成，可以导电。所有这些都是由 DNA 链结合在一起的。然后将产电细菌与营养丰富的培养基一起添加到该基础设施中以保持它们的活力。
研究人员说，可以修改配方，以改变材料的某些特性，特别是通过改变DNA链的大小和序列。
研究小组发现细菌在材料上生长良好，深入渗透到水凝胶的孔隙中。 水凝胶的导电性能也很好。研究人员还开发了一种关闭电池的方法。当不再需要能量时，可以添加一种酶来“切割”DNA 链并导致材料崩溃。
这项研究发表在杂志上 ACS应用材料和界面 .
来源： 美国化学学会
