Mantarlardan yapılan ve organik maddelerle beslenen mantar pilini öğrenin.

İsviçre Federal Malzeme Bilimi ve Teknolojisi Laboratuvarları'ndaki (Empa) araştırmacılar, bu yenilikçi enerji depolama sistemine "canlı mantar pili" adını veriyorlar çünkü sistem mantarlara dayanıyor. Mantarlar, " hayvanlara bitkilerden daha yakın akraba olan ve çok çeşitli canlıları kapsayan büyüleyici bir yaşam krallığı " diye açıklıyorlar.

Empa'ya göre mantar alemi, yenilebilir canlılardan küflere; tek hücreli canlılardan Dünya'nın en büyük organizmalarına; hastalığa neden olan patojenlerden ilaç üreten süper kahramanlara kadar her türlü yaşam formunu kapsıyor.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR : Benzin çağını sonlandırabilecek bataryayla tanışın

Bu İsviçre merkezindeki araştırmacılar mantarlarda başka bir yetenek daha keşfettiler: elektrik üretme yeteneği. Bu yeteneği kullanarak yeni bir pil türü geliştiriyorlar. "Mantar ve canlı" olmasının yanı sıra biyolojik olarak parçalanabilir (biyolojik etkenlerin ve çevre koşullarının etkisi altında hemen parçalanır) ve 3D teknolojisi kullanılarak basılarak üretimi basitleştirilir ve hızlandırılır.

Empa'nın Selüloz ve Ahşap Malzemeleri Laboratuvarı tarafından geliştirilen fonksiyonel mantar pilinin en büyük avantajı, araştırmacılara göre, geleneksel pillerden farklı olarak tamamen toksik olmamasının yanı sıra biyolojik olarak parçalanabilir olması.

CANLI HÜCRELER ELEKTRİK ÜRETİYOR

" Bu pildeki canlı hücreler çok fazla elektrik üretmiyor, ancak tarımda veya çevre araştırmalarında kullanılan sıcaklık sensörlerine birkaç gün yetecek kadar elektrik üretiyor ." şeklinde açıklıyorlar.

Bu pil, canlıların (bu durumda mikroorganizmaların) besinleri enerjiye dönüştürme ve bu enerjinin bir kısmını elektrik formunda yakalama yeteneğinden yararlanan "mikrobiyal yakıt hücresi" adı verilen bir teknolojiye dayanmaktadır.

Şimdiye kadar bu tür hücrelere yakıt olarak öncelikle bakteriler kullanılıyordu, ancak Empa araştırmacıları, İsviçre'deki bu laboratuvarda araştırmacı olan Carolina Reyes'e göre " ilk kez iki tür mantarı birleştirerek işlevsel bir yakıt hücresi yarattılar ."

ELEKTROTLARDA İKİ TİP MANTAR

İki mantar türünün metabolizmalarının (hücresel kimyasal reaksiyonlar dizisi) birbirini tamamladığını belirtiyor.

Pilin anotunda (pozitif elektrot), metabolizması elektronları serbest bırakan bir maya bulunurken, katotta (negatif elektrot), elektronları (negatif elektrik yüklü parçacıklar) yakalayan ve onları hücrenin dışına ileten özel bir enzim üreten beyaz çürüklük mantarı bulunur.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR : British Columbia Üniversitesi'ndeki araştırmacılar ilk esnek ve yıkanabilir pili ürettiler

Reyes, " Mantarlar pilin içine 'ekilmiyor', aksine hücrenin en başından itibaren ayrılmaz bir parçası ." şeklinde açıklıyor.

Mantar pilinin bileşenleri 3 boyutlu baskı kullanılarak üretiliyor ve bu sayede araştırmacılar, mantar hücrelerini baskı malzemesiyle karıştırarak mikroorganizmaların besinlere olabildiğince kolay erişebilmesini sağlayacak şekilde elektrotları yapılandırabiliyor.

Empa Selüloz ve Ahşap Malzemeler Laboratuvarı Başkanı Gustav Nyström, “ Mantarların iyi büyüyebileceği, ayrıca mantar hücrelerini yok etmeden 3D yazıcı nozulundan kolayca geçebilecek, ayrıca elektriksel olarak iletken ve biyolojik olarak parçalanabilir bir malzeme bulmak çok zordu ” diyor.

Araştırmacılar, laboratuvarlarının yumuşak, biyolojik bazlı malzemelerin 3 boyutlu baskısındaki kapsamlı deneyimi sayesinde, bitki hücreleri ve liflerde bulunan temel bir madde olan selüloza dayalı uygun bir malzeme üretmeyi başardılar.

Nyström, " Mantar hücreleri besin olarak selülozu bile kullanabilir ve böylece kullanımdan sonra pilin parçalanmasına katkıda bulunabilir, ancak tercih ettikleri besin kaynağı pil hücrelerine eklenen basit şekerlerdir " diye açıklıyor.

Reyes, " Mantar pilleri kuru olarak saklanabilir ve sadece su ve besin eklenerek yerinde aktive edilebilir " diye ekliyor.

Sağlam mantarlar bu kurak evreleri atlatsa da, canlı malzemelerle çalışmak araştırmacılar için bazı zorluklar ortaya çıkardı. Araştırmacılar şimdi mantar pilinin gücünü ve kullanım ömrünü artırmayı ve elektrik sağlamak için uygun diğer mantar türlerini aramayı planlıyor.

Reyes ve Nyström, " Mantarlar, özellikle malzeme bilimi alanında, hala yeterince araştırılmıyor ve yeterince kullanılmıyor " diyor.

ÖNEMLİ NOKTALAR :

- Empa Labs'ın pili 3 boyutlu yazıcıyla üretildi ve onu önceki teknolojilerden ayıran dört temel özelliğe sahip: canlı maddeden yapılmış, besin gerektiriyor, doğal olarak parçalanıyor ve toksik değil.

İsviçreli uzmanlar, mantar pilinin canlı hücrelerinin, tarımda veya çevre araştırmalarında kullanılan sıcaklık sensörlerini birkaç gün çalıştıracak kadar elektrik ürettiğini açıklıyor.

Empa'ya göre mantar pili, iki tür mantardan az miktarda elektrik üretiyor; hem selüloz hem de basit şekerlerle besleniyor; kuru olarak saklanabiliyor ve su ve besin eklenerek aktive edilebiliyor.

Ricardo Segura EFE-Raporları tarafından.

KONULAR