科学家研发生物混合电池 从电细菌中获取能量

据了解，一些细菌可以自己产生电力，这可能使它们在电池和燃料电池中派上用场。但到目前为止，这种尝试一直是低效的，而且缺乏灵活性。现在，卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的研究人员创造了一个围绕着水凝胶构建的quot生物混合quot系统，该系统可以支撑微生物并有效地收集其能量。

这个系统的核心细菌被称为quot外电生物quot。这类微生物家族可以产生电子，让电子穿过外膜，然后离开细胞。如果我们能捕捉到这些电子，外电细菌基本上可以帮助建立活的电池，但是需要导电材料来将电子分流到电极上，但这些材料大多不适合细菌生存，而那些让微生物家族生存更舒适的材料，则不是高效的导体。

对于这项新的研究，研究人员自己开发了一种材料，目的是让这两种材料都能达到最好的效果。它首先是水凝胶，由碳纳米管和二氧化硅纳米颗粒组成的水凝胶，可以导电。这些都是用DNA的股状物固定在一起。然后，外电细菌被添加到含有营养物质的培养基中，以保持它们的生命力。

研究小组发现，这些细菌在材料上生长得很好，能够深入到水凝胶的孔隙中。水凝胶在导电方面也做得很好。研究人员还内置了一种可以关闭电池的方法。当不再需要电力时，可以加入一种酶，从而切断DNA链，使材料崩溃。研究人员表示，可以通过调整配方来改变材料的一些特性，特别是改变DNA股的大小和序列，从而改变材料的一些特性。