寻找能量产生的细菌突破

  • 2022-03-15 01:10:15
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剑桥大学的研究人员建造了他们所描述的高层“纳米住宅”网格,蓝藻可以在其中繁衍生息。Yusuf Hamied 化学系的项目负责人 Jenny Zhang 博士说:“从光合系统中实际提取多少能量方面存在瓶颈,但没有人知道瓶颈在哪里。大多数科学家认为瓶颈在生物方面,在细菌中,但我们发现一个实质性的瓶颈实际上在物质方面。”

该团队用金属氧化物纳米粒子3D打印了定制电极,这些电极设计用于在细菌进行光合作用时与细菌一起工作。电极被打印成高度分支、密集的柱状结构,几乎就像一个小城市。他们开发了一种打印技术,可以控制多个长度尺度,使结构可定制。

“电极具有出色的光处理性能,就像一个有很多窗户的高层公寓,”张说。“蓝藻需要它们可以附着并与邻居形成社区的东西。我们的电极可以在大量表面积和大量光线之间取得平衡——就像一座玻璃摩天大楼。”

一旦自组装蓝藻进入他们的新家,研究人员发现它们比当前其他生物能源技术(如生物燃料)更有效。与其他通过光合作用产生生物能的方法相比,该技术大大增加了提取的能量。

张补充说:“我很惊讶我们能够达到我们所做的数字——类似的数字已经预测了很多年,但这是第一次通过实验证明这些数字。蓝藻是多功能的化工厂。我们的方法使我们能够及早利用他们的能量转换途径,这有助于我们了解他们如何进行能量转换,以便我们可以利用他们的自然途径来生产可再生燃料或化学品。”

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