علماء ألمان يطورون بطاريات حية لأول مرة في التاريخ

طور علماء ألمان بطاريات تغذية تعتمد على الكائنات الحية الدقيقة، على وجه الخصوص ميكروبات "سايبورغ" (كائن حي دقيق يتكون من مزيج من مكونات عضوية وبيو- ميكاترونية)، حيث ستكون مصدرا للكهرباء في الأجهزة الاستشعار الحيوية أو المفاعلات الحيوية.

ووفقا للعلماء، فإن كل ما تحتاجه هذه الكائنات الحية لتوليد الكهرباء، هو الماء ووسط مناسب للعيش.

يشار إلى أن العلماء كانوا على علم بما يسمى البكتيريا الكهروضوئية، التي تنتج الإلكترونات وتنقلها إلى خارج الخلايا عن طريق عملية التمثيل الغذائي، حيث كانت المشكلة هي تبسيط حركة الإلكترونات في البطارية الحية وضمان الحياة الطبيعية والتحكم بها داخل البطارية.

وتمكن العلماء من تطوير مادة نانوية تدعم في نفس الوقت نمو البكتيريا الكهروضوئية وفي نفس الوقت تتحكم بالتيار الكهربائي الذي تنتجه.

قال البروفيسور كريستوف م.نيماير، وهو مدير المشروع، "لقد أنشأنا هيدروجيل يتكون من أنابيب نانوية كربونية وجزيئات نانوية متشابكة مع خيوط للحمض النووي"، مضيفا "ثم أضفنا بكتيريا من نوع "Shewanella oneidensis" ووسيط مغذي سائل، وقد نجحت التجربة".

وأظهرت التجارب أنه مع نمو مستعمرات البكتيريا، زاد تدفق الإلكترونات، حيث ظلت البطارية مستقرة لعدة أيام، وخلالها أظهرت نشاطًا كهروكيميائيًا، وفق مجلة "ACS Applied Materials & Interfaces" العلمية.

وأكد العلماء كفاءة المركب في توصيل الإلكترونات التي تنتجها البكتيريا إلى القطب بكفاءة. علاوة على ذلك، تبين أن البطارية التي تم الحصول عليها قابلة للبرمجة.

ووفقا للعلماء، من أجل إيقاف البطارية يكفي إضافة أنزيم يدمر جزيئات الحمض النووي إلى الوسط الغذائي للبكتيريا.