Pačiose giliausiose kasyklose, ežerų dugne ir net mūsų žarnyne yra energijos šaltinis Taip, čia gyvena ypatingos bakterijos, kurios, norėdamos išgyventi bedeguoninėje aplinkoje, privalo sunkiai dirbti ir jos tai puikiai daro – gamina elektros energiją.
Pačiose giliausiose kasyklose, ežerų dugne ir net mūsų žarnyne yra energijos šaltinis. Taip, čia gyvena ypatingos bakterijos, kurios, norėdamos išgyventi bedeguoninėje aplinkoje, privalo sunkiai dirbti ir jos tai puikiai daro – gamina elektros energiją.
Šie mažieji energijos gamintojai buvo panaudoti eksperimentuose ir vieną dieną jie gali tiekti energiją viskam – nuo baterijų iki „bionamų“.
Mikrofluidinė technika greitai surūšiuoja bakterijas, besiremdama jų gebėjimu gaminti elektros energiją
© Qianru Wang/MIT
Yra daugybė bakterijų tipų, galinčių gaminti elektros energiją, tačiau vienos bakterijos yra šiuo klausimu geresnės už kitas. Didžiausia problema su šiomis bakterijomis yra ta, kad jas laboratorinėmis sąlygomis yra sudėtinga ir brangu užauginti, o tai natūraliai lėtina mūsų gebėjimus kurti naujas technologijas, panaudojant šias bakterijas.
Nauja MIT inžinierių sukurta technika leidžia lengviau nei bet kada anksčiau surinkti ir identifikuoti elektrą gaminančias bakterijas. Taip jos gali tapti lengviau prieinamos ir panaudojamos įvairiose technologinėse srityse.
Tad elektrą gaminančios bakterijos atlieka savotišką triuką ir gamina elektronus savo ląstelėse bei išlaisvina juos per mažus ląstelių membranų kanalus. Toks procesas yra vadinamas „ekstra ląsteliniu elektronų perdavimu“ arba EET.
Dabartiniai bakterijų elektros gamybos nustatymo procesai yra susiję su ETT baltymų aktyvumo matavimu, tačiau tai yra sudėtingas ir daug laiko reikalaujantis procesas.
Mokslininkai kartais naudoja procesą, vadinamą „dielektroforeze“, siekiant atskirti dviejų rūšių bakterijas, atsižvelgiant į jų elektrines savybes. Jie gali panaudoti šį procesą norėdami atskirti dvi skirtingų ląstelių rūšis, pavyzdžiui, varlės ir paukščio ląsteles.
Tačiau MIT komandos tyrime panaudotas metodas, kurio metu ląstelės yra atskiriamos pagal tai, kiek laiko jos gali gaminti elektros energiją. Taikydami smulkias įtampas smėlio laikrodžio formos mikrofluidiniame kanale esančioms bakterijoms, tyrėjai sugebėjo atskirti ir išmatuoti įvairias ir glaudžiai susijusias ląsteles.
Stebėdami kokia yra reikalinga įtampa, norint manipuliuoti bakterijomis ir užfiksuoti ląstelių dydį, mokslininkai sugebėjo apskaičiuoti kiekvienos bakterijos poliarizaciją – kaip lengva ląstelei elektriniame lauke gaminti elektros energiją.
MIT tyrimas parodė, kad bakterijos, turinčios didesnę poliarizaciją, taip pat buvo ir efektyvesnės elektros energijos gamintojos.
Dabar tyrėjai pradės detaliau testuoti tas bakterijas, kurios, kaip manoma, yra stiprios ateities energijos gamybos kandidatės. Ir jei mokslininkų pastebėjimai apie poliarizuotumą tiks kitoms bakterijoms, ši nauja technika gali padaryti elektros energiją gaminančias bakterijas prieinamesnes nei bet kada anksčiau.
Išsamiau su tyrimo rezultatais gali susipažinti moksliniame žurnale „Science Advances“.
