نانولوله‌های کربنی کارایی سلول‌های خورشیدی باکتریایی را افزایش می‌دهند

مهندسان EPFL راهی برای وارد کردن نانولوله‌های کربنی در باکتری‌های فتوسنتزی یافته‌اند که خروجی الکتریکی آن‌ها را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد.

به گزارش تک ناک، سلول های خورشیدی منبع اصلی انرژی های تجدیدپذیر هستند، اما تولید آنها اثر زیست محیطی زیادی دارد.مانند بسیاری از چیزها، می‌توانیم از طبیعت در مورد چگونگی بهبود دستگاه‌های خود الهام بگیریم و در این مورد، باکتری‌های فتوسنتزی که انرژی خود را از نور خورشید دریافت می‌کنند، می‌توانند در سلول‌های سوختی میکروبی استفاده شوند.

در مطالعه جدید، تیم EPFL با قرار دادن نانولوله‌های کربنی ( ورقه‌های ریز گرد شده از گرافن که رسانای معروفی است) توانایی این باکتری ها را تقویت کرد. باکتری هایی که با نانولوله بارگذاری شده بودند توانستند تا 15 برابر بیشتر از نمونه های دستکاری نشده خود از همان مقدار نور خورشید الکتریسیته تولید کنند.

تیم تحقیقاتی می‌گوید قرار دادن نانولوله‌ها در داخل باکتری‌ها کار ساده‌ای نیست، اما تیم با چیدن پروتئین های با بار مثبت روی سطح این باکتری ها موفق به انجام این کار شدند. قرار دادن نانولوله‌ها در داخل باکتری‌ها باعث جذب بار مثبت به غشای خارجی باکتری ها می شود که دارای بار منفی هستند. این روش در دو گونه باکتری به نامهای Synechocystis و Nostoc که دارای اشکال بسیار متفاوتی هستند، کار می کند.

اما شاید جالب‌ترین بخش این باشد که وقتی باکتری‌ها تقسیم می‌شوند خواص الکتریکی بهتر را به سلول‌های جدید منتقل می‌کنند. با این حالا ، این توانایی به مرور زمان کاهش می‌یابد، زیرا غلظت نانولوله‌های کربنی بین سلول‌های بیشتر و بیشتری پخش می‌شود، اما این یک اثبات جالب برای آنچه که تیم “نانوبیونیک ارثی” می‌نامد است.پروفسور آردمیس بوقوسیان، نویسنده مسئول این مطالعه، گفت: « “نانوبیونیک ارثی” مانند داشتن یک اندام مصنوعی است که به شما توانایی‌هایی فراتر از آنچه می‌توانید به طور طبیعی به دست آورید، می‌دهد.

حالا تصور کنید که فرزندانتان می توانند وقتی به دنیا می آیند خواص آن را از شما به ارث ببرند. ما نه تنها با این روش رفتار مصنوعی به باکتری ها منتقل کردیم، بلکه این رفتار به فرزندان آنها نیز به ارث رسیده است. این اولین نمایش ما از نانوبیونیک های به ارث رسیده است.

این تیم می‌گوید که علاوه بر تولید دستگاه‌های فتوولتائیک جدید، این تکنیک برای قرار دادن نانولوله‌های کربنی و نظارت بر عملکرد داخلی باکتری‌ها یا برای ردیابی نسب بین نسل‌ها در یک جمعیت مفید باشد.