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財聯(lián)社9月20日訊(編輯 黃君芝)瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)的工程師們發(fā)現(xiàn)了一種將碳納米管插入光合細菌的方法,這大大提高了它們的電能輸出。它們甚至在分裂時會將這些納米管傳給后代,該團隊稱之為“遺傳納米仿生”。
太陽能電池是可再生能源的主要來源,但其生產(chǎn)有很大的環(huán)境足跡。但科學(xué)家們認為,就像很多事情一樣,可以從大自然中獲取線索,來改進設(shè)備。例如,從陽光中獲取能量的光合細菌可以用于微生物燃料電池。
在上述新研究中,EPFL團隊通過插入碳納米管(一種微小的卷起來的石墨烯薄片)來促進這些細菌的生長。在同樣的陽光照射下,裝載了納米管的細菌能夠產(chǎn)生比未裝載的細菌多15倍的電能。
該團隊表示,將納米管放入細菌內(nèi)部并非易事,但他們通過用帶正電的蛋白質(zhì)裝飾其表面來實現(xiàn)這一目標(biāo)。這將它們吸引到細菌的外膜上,而細菌的外膜是帶負電的。
但也許最有趣的部分是,當(dāng)細菌分裂時,它們會將碳納米管傳遞給新細胞。盡管這確實會隨著時間的推移而減少,因為碳納米管的濃度在越來越多的細胞之間分散。該團隊稱之為“遺傳納米仿生學(xué)”。
該研究的通訊作者Ardemis Boghossian教授說,“這就像有了一個假肢,賦予了你自然所不能達到的能力。而現(xiàn)在想象一下,你的孩子在出生時可以從你那里繼承它的特性。我們不僅向細菌傳授了這種人工行為,而且這種行為也被它們的后代所繼承。這是我們第一次展示遺傳納米仿生學(xué)。”
該團隊說,除了生產(chǎn)新的光伏設(shè)備,這種插入碳納米管的技術(shù)還可以用于監(jiān)測細菌的內(nèi)部活動。這項研究成果已于近期發(fā)表在了《自然納米技術(shù)》雜志上。
關(guān)鍵詞: 碳納米管