您的位置：首页 >要闻 >

细菌会很快生长出光伏电池吗？

时间：2021-08-04 14:16:03 来源：

太阳能发电的主要缺点之一仍然是制造光伏电池所需的原材料的高成本。

麻省理工学院的一组研究人员从自然界中汲取了灵感，发布了一项新研究，该研究表明有机材料可用于导电并发出不同颜色的光。研究人员从骨骼等天然材料中汲取了灵感，骨骼是非有机矿物质和其他物质（包括活细胞）的基质，并设法刺激细菌细胞产生可以掺入非生物材料的生物膜，例如金纳米粒子和量子点。这些“生物材料”结合了活细胞的优势，这些优势可响应其环境，产生复杂的生物分子并跨越多个长度尺度，还具有无机材料的优势，无机材料增加了诸如导电或发光的功能。

麻省理工学院电气与生物工程学助理教授卢oth（Timothy Lu）说，新材料有一天可以用于设计更复杂的设备，例如太阳能电池，自愈材料或诊断传感器。卢说：“我们的想法是将生物世界和非生物世界放在一起，以制造出具有活细胞且功能齐全的混合材料。这是一种有趣的思考材料合成的方式，它与人们现在所做的非常不同，后者通常是自顶向下的方法。”

相关文章：聚变研究的突破带来了新的核动力源

麻省理工学院的研究人员观察到，有许多有效的能源生产生物学例子。尽管自然界已经使用有机材料创造了有效的能源产生，但人类尚未做到这一点，但迄今为止，人们使用的无机材料通常非常昂贵。因此，麻省理工学院的研究正在寻找一种工程化生活材料的方法，以便可以将它们用于构建更有效的光伏材料。

陆教授是高级作者，他的论文是“可调谐多尺度材料的合成和图案化”，论文作者是艾伦·陈，邓正涛，阿曼达·比林斯，乌拉尔图·奥斯·塞克，米歇尔·卢，罗伯特·C·托里克和比扬·扎克里。 3月23日出版的《自然材料》中描述了活的功能材料。

该论文的摘要指出：“许多自然生物系统，例如生物膜，壳和骨骼组织，都能够组装多功能和对环境敏感的多尺度生物和非生物组件。在这里，通过使用诱导性遗传电路和细胞通信电路来调控大肠杆菌curli淀粉样蛋白的生产，我们表明大肠杆菌细胞可以跨多个长度尺度组织自组装的淀粉样蛋白原纤维，从而生产出可外部控制或接受的基于淀粉样蛋白的材料自主图案。我们还将卷曲原纤维与无机材料（例如金纳米颗粒（AuNPs）和量子点（QDs））连接，并利用这些功能来创建对环境敏感的基于生物膜的电开关，生产金纳米线和纳米棒，将AuNP与CdTe共定位。 / CdS QD调节QD荧光寿命，并形核荧光ZnS QD的形成。这项工作为利用工程单元合成，构图和控制功能性复合材料奠定了基础。

相关文章：地球红外辐射：新可再生能源前沿？

麻省理工学院的团队研究在能源领域具有巨大的潜力。卢说，混合材料在电池和太阳能电池等能源应用中可能值得探索。研究人员还对用酶催化纤维素分解的生物膜覆盖生物膜感兴趣，这对于将农业废弃物转化为生物燃料很有用。这项研究证明了理论概念，研究人员强调了诸如使用光伏模块而不是必须制造这些模块的可能性等用途，表明高效率太阳能电池板的新时代即将到来。

并非来自研究团队的杜克大学生物医学工程副教授尤灵冲说：“我认为这确实是一项了不起的工作，代表了合成生物学与材料工程的巨大融合。”

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。