Биоразлагаемая батарея на пробиотиках

19.06.2025

Биоразлагаемая батарея, разработанная в Университете Бингемтона, не только производит электричество с помощью полезных бактерий, но и способна полностью растворяться без следа. Это достижение может стать поворотным моментом в создании новых источников энергии для медицины, экологии и даже оборонной промышленности.

Под руководством профессора Сеокхена Чоя исследовательская команда сосредоточилась на использовании пробиотических микроорганизмов - тех самых, что встречаются в кисломолочных продуктах и считаются абсолютно безопасными для человека. Ранее уже предпринимались попытки использовать бактерии в качестве "живых генераторов" электричества, но обычно они требовали строгих условий стерильности и не годились для применения внутри человеческого организма. Принципиальным отличием новой разработки стало то, что в ней задействованы бактерии первого уровня биологической безопасности, которые могут быть использованы даже в пищевых и медицинских целях.

На первых этапах испытаний мощность биоэлементов была весьма скромной. Однако исследователи сумели устранить этот недостаток, применив инновационное покрытие для электродов - смесь полупроводникового полипиррола и наночастиц оксида цинка. Этот ячеистый материал значительно повысил проводимость бактерий, и в результате мощность батареи достигла 4 микроватт, обеспечивая работу устройства в течение 100 минут. Для микроустройств, имплантатов и одноразовой электроники таких параметров уже может быть достаточно.

Особое внимание заслуживает механизм активации и разрушения батареи. Она начинает вырабатывать электричество только в кислой среде - например, в желудке человека. Это стало возможным благодаря специальному полимеру, чувствительному к уровню pH, который и запускает цепочку реакций внутри батареи. В экспериментальных условиях батарея полностью растворялась за 160 минут в среде с кислотностью pH 3,5. Такое свойство открывает двери для использования подобных устройств в системах внутренней диагностики, капсулах с датчиками и других медицинских приложениях, где критически важно, чтобы устройство не оставляло следов после завершения своей работы.

Несмотря на то, что показатели выходной мощности остаются достаточно низкими для полноценного бытового использования, команда профессора Чоя уже рассматривает возможность каскадного соединения нескольких таких батарей для увеличения суммарной энергии. Это может позволить создавать гибкие модули, способные питать более сложные приборы, не нарушая при этом экологического баланса.

Биоразлагаемая батарея на пробиотиках - это не просто технологическая новинка, а наглядный пример того, как принципы биосовместимости и устойчивости могут сосуществовать с инженерными решениями. И пусть путь к широкому применению таких источников энергии только начинается, уже сегодня ясно: идеи, еще недавно казавшиеся научной фантастикой, становятся реальностью благодаря работе ученых, способных объединять живую природу и технологии.

<< Назад: Выбирать партнера помогает забота о потомстве 19.06.2025

>> Вперед: Звездные карты мотыльков 18.06.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Перспективное масло из личинок черной львинки 13.08.2025 Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме изучили масло, полученное из личинок черной львинки, и выявили в нем уникальные иммуномодулирующие и противовоспалительные компоненты. Черная львинка - это муха, которую сегодня в промышленных масштабах разводят в качестве источника белка и жира для кормов, а также как сырье для химической промышленности. Традиционно этот насекомый рассматривается как альтернатива соевому маслу и рыбной муке, однако результаты исследования показывают, что его потенциал гораздо шире. Масло из личинок содержит активные биомолекулы, способные влиять на иммунную систему и подавлять воспалительные процессы. Ученые применили передовые методы клеточных культур и протеомного анализа, чтобы подробно изучить механизм действия масла. Результаты показали, что природные компоненты в масле черной львинки оказывают точечное влияние на воспалительные реакции, не подавляя при этом полезные иммунные функции организма. Это особенно важно, поскольку многие противовоспалительные средства снижают общую иммунную защиту. Обнаруженные свойства масла открывают перспективы для использования в сельском хозяйстве. Добавление этого продукта в рацион животных может повысить их сопротивляемость болезням, сократить потребность в антибиотиках и ускорить восстановление после инфекций или стрессовых ситуаций. Особенно актуально такое применение в птицеводстве, где здоровье и иммунитет животных играют ключевую роль. Экологическая значимость этого открытия также нельзя недооценивать. Личинки черной львинки выращиваются на органических отходах, что превращает отходы в ценный продукт. Таким образом, использование масла способствует развитию циклической экономики, уменьшая экологическую нагрузку и поддерживая устойчивое сельское хозяйство будущего. Кроме того, ученые рассматривают возможность применения масла личинок и в медицинской сфере, что открывает дополнительные перспективы для будущих исследований и разработок. Масло из личинок черной львинки демонстрирует уникальные свойства, которые могут стать ключевыми для создания новых экологичных и эффективных решений как в сельском хозяйстве, так и в медицине. Это открытие подтверждает, что устойчивые биотехнологии способны не только сократить нагрузку на окружающую среду, но и улучшить здоровье животных и людей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026