發(fā)布日期:2018-11-10 08:23:19
這可能聽起來像《愛麗絲漫游仙境》里的故事,但科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造出一種可以發(fā)電的蘑菇。他們用3D打印的細(xì)菌和微小的電線覆蓋蘑菇,可以產(chǎn)生足夠的能量來點亮LED。
科學(xué)家們說,真菌的生長提供了遮蔽物、水分和營養(yǎng),而其蓋子上的3d打印細(xì)菌通過光合作用提供能量。在細(xì)菌旁邊印刷的微小石墨烯條可以捕獲光合作用中微生物釋放的電子,產(chǎn)生生物電。
為了讓這種奇特的仿生蘑菇成為現(xiàn)實,班加羅爾的印度科學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組首次用3D技術(shù)打印出含有石墨烯的電子墨水。它們以分枝的形式裝配在活蘑菇的頂部。然后,科學(xué)家們在其蓋子上打印了一種生物墨水,這種墨水含有一種叫做藍(lán)藻細(xì)菌的細(xì)菌,呈螺旋狀附著在蓋子上。這與電子墨水在多處相交。
在這些點上,電子可以通過細(xì)菌的外膜轉(zhuǎn)移到石墨烯納米帶的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。在蘑菇上亮一盞燈,使藍(lán)藻細(xì)菌進(jìn)行光合作用。這產(chǎn)生了大約65納安培的電流。盡管這種電流不足以驅(qū)動電子設(shè)備,但研究人員表示,一系列仿生蘑菇可以產(chǎn)生足夠的電流來點亮LED。
由印度科學(xué)研究所的Sudeep Joshi領(lǐng)導(dǎo)的研究人員在發(fā)表在《納米快報》上的論文中寫道:“藍(lán)藻具有獨特的光合能量轉(zhuǎn)換能力,其無與倫比的內(nèi)部量子效率幾乎達(dá)到100%。”
研究人員寫道:“在超過25億年的進(jìn)化過程中,光合生物體產(chǎn)生了最有效的吸收入射光能量的天線系統(tǒng)?!毖芯咳藛T目前正在研究利用該系統(tǒng)產(chǎn)生更高電流的方法。多年來,真菌被歸類為植物,或被誤認(rèn)為植物。直到1969年,它們才被正式授予自己的“王國”,與動物和植物相區(qū)分開來,盡管它們的顯著特征早在那之前就被承認(rèn)了。
酵母菌、霉和霉菌都是真菌,還有許多在潮濕的森林環(huán)境中生長并從死的或活的有機(jī)物中吸收養(yǎng)分的大型、蘑菇狀的有機(jī)體。與植物不同,真菌不進(jìn)行光合作用,它們的細(xì)胞壁缺乏纖維素。地質(zhì)學(xué)家在研究南非一個鉆探點采集的熔巖樣本時發(fā)現(xiàn)了地下800米(2600英尺)的氣泡化石。在2017年4月,他們透露他們相信找到了迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的真菌。研究人員在檢查從深埋地下的巖石鉆孔中采集的樣本時,發(fā)現(xiàn)了這種24億年前的微型生物。它們被認(rèn)為是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的真菌。
地球本身大約有46億年的歷史。它們可能是真核生物的最早證據(jù),真核生物是生命的“超級王國”,包括植物、動物和真菌,但不包括細(xì)菌。先前最早的真核生物——包括植物、動物和真菌,但不包括細(xì)菌的“超級王國”——可以追溯到19億年前。這就使得這個樣本的年齡增加了5億年。
人們認(rèn)為真菌最早出現(xiàn)在陸地上,但這些新發(fā)現(xiàn)的生物生活在古老的海底并在海底繁衍。這一發(fā)現(xiàn)的年代表明,這些類真菌生物不僅生活在一個黑暗而空洞的世界里,沒有光線,而且它們也缺乏氧氣。
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