Исследователи из Американского химического общества разработали новый альтернативный источник энергии – устройство из грибов, напечатанных на 3D-принтере бактерий и сети из наноэлектродов. Новое изобретение подробно описано в журнале ACN Nano Letters.

В природе существует много примеров, когда организмы тесно связаны между собой и взаимодействуют друг с другом. В некоторых случаях эти симбиотические отношения взаимовыгодны. Команда исследователей, во главе с Ману Маннуром (Manu Mannoor) и Судипом Джоши (Sudeep Joshi) из Технологического института Стивенса, создала искусственную связь между шампиньонами и цианобактериями.

Гриб стал для бактерий домом, который снабжал их необходимыми питательными веществами и влагой. Бактерии же, напечатанные из «живых» биологических чернил и расположившиеся на шляпке гриба, вырабатывали энергию с помощью фотосинтеза. Рядом с производителями энергии на шляпке гриба разместились графеновые наноленты, которые могут захватывать электроны, высвобождаемые бактериями во время фотосинтеза, и производить биоэлектричество.

Чтобы создать бионический гриб, исследователи сначала напечатали электронными чернилами, содержащими графеновые наноуглероды, на шляпке гриба разветвленную схему. Затем они нанесли на шляпку биочернила, содержащие цианобактерии, – по спирали, чтобы они пересекались с электронными чернилами в нескольких точках. На этих участках электроны могли «перетекать» через внешние мембраны бактерий и попадать в проводящую сеть графеновых наноуглеродов. Сила тока, полученного с помощью такого системы, составила около 65 наноампер.

Такого количества тока, конечно, недостаточно для зарядки электронного устройства, но, по словам исследователей, массив из бионических грибов может вырабатывать достаточное количество тока для того, чтобы зажечь светодиод. Сейчас ученые работают в этом направлении. Их подход с 3D-печатью может быть использован также для организации других видов бактерий в сложных устройствах для выполнения полезных функций, таких как биолюминесценция.