Jedno nabitie a dosť: Batéria poháňaná baktériami ponúkne doživotnú výdrž

Zatiaľ čo dnešné smartfóny ponúkajú maximálne jednodňovú, resp. v tých lepších prípadoch až dvojdňovú výdrž batérie, výskumníci pracujú na podstatne zaujímavejších parametroch. Podarilo sa im totiž vytvoriť batériu schopnú poháňať zariadenie doživotne. Stačí jej na to len vlhký vzduch a špeciálne baktérie.

Elektroinžinier a asistentský profesor na University of Massachusetts, Jun Yao, chce elektrinu produkovať doslova zo vzduchu. Nová technológia s názvom „Air-gen“ by však nebola možná bez práce mikrobiológa a profesora Dereka Lovleyho.

Špeciálnou prísadou ambiciózneho projektu sú vodivé nanovlákna z proteínu vyrábaného baktériou Geobacter sulfurreducens. Vlákna sú následne pripájané k elektródam.

Energia dostupná 24/7

„Air-gen dokáže elektrinu generovať nepretržite,“ hovorí profesor Lovley. „Ide o najúžasnejšie využitie proteínových nanovlákien vôbec,“ zdôraznil.

Profesor Lovley je človek, ktorý ako prvý objavil spomínanú baktériu v piesku rieke Potomac tečúcej popri Washingtone. Stalo sa tak ešte v roku 1987. Baktéria tak na využitie čakala dlhých 33 rokov.

Aktuálna verzia Air-gen dokáže zatiaľ poháňať len malé elektronické zariadenia, no ciele a škálovateľnosť sú podstatne vyššie.

Ďalším cieľom je vytvorenie vrstvy Air-gen dostatočne výkonnej na to, aby sa postarala o výdrž smart hodiniek či náramkov. Po úspešných testoch by mali prísť na rad smartfóny, ktoré by sme už teoreticky nemuseli nabíjať.

Ešte väčšie plány

Snívať je prirodzené a robia to aj vedci. Profesor Lovley tvrdí, že ich ambíciou je ponúknuť Air-gen ako náter, ktorým by ste si mohli natrieť steny domu a o energiu by ste mali postarané. Rovnako sa však vraj dá zapracovať aj do samostatne stojacich generátorov.

Najväčším problémom je syntéza dostatočného objemu proteínu, ktorý je pre Air-gen absolútne kľúčový. Tím okolo profesora Lovleyho preto chce využiť inú, rýchlejšiu baktériu. „Premenili sme E. coli na fabriku pre proteínové nanovlákna. S touto zmenou nás už nedostatok proteínových nanovlákien nebude obmedzovať,“ pochválil sa.

Nízka vlhkosť? Žiaden problém

Air-gen mali vedci otestovať v rôznych podmienkach. Batéria pritom nemala problém ani v miestach, ktoré sú extrémne suché. „Air-gen dokáže fungovať aj na Sahare, kde je vlhkosť vzduchu len 25 %,“ vysvetľuje Xiaomeng Liu, PhD študent v tíme profesora Yaoa.

„Ide len o začiatok novej éry elektronických zariadení založených na proteínoch,“ spolieha sa profesor Yao.