Ученые научились создавать электричество из воздуха

Австралийские исследователи обнаружили фермент, который может преобразовывать воздух в энергию.

Ученые научились создавать электричество из воздуха

Исследование, проведенное ученым из Института биомедицинских открытий Университета Монаша в Мельбурне, показывает, что особый фермент, полученный из бактерии, обычно встречающейся в почве, использует небольшое количество водорода в воздухе для генерации электрического тока. Этот прорыв прокладывает путь к разработке устройств, которые могут буквально генерировать энергию из воздуха.

Способность некоторых бактерии использовать следы водорода в воздухе в качестве источника энергии, чтобы помочь им расти и выживать, в том числе в антарктических почвах, вулканических кратерах и глубинах океана, давно известна. Однако, механизм не был достаточно изучен.

В статье, опубликованной в Nature, исследователи выделили фермент, ответственный за использование атмосферного водорода, из бактерии под названием Mycobacterium smegmatis. Они показали, что этот фермент, названный Huc, превращает газообразный водород в электрический ток. По словам авторов работы, Huc необычайно эффективен. В отличие от всех других известных ферментов и химических катализаторов, он даже потребляет водород ниже атмосферного уровня — всего 0,00005% от пригодного для нашего дыхания уровня.

Исследователи использовали несколько передовых методов, чтобы раскрыть молекулярную схему окисления атмосферного водорода. Они использовали передовую микроскопию (крио-ЭМ) для определения его атомной структуры и электрических путей, раздвигая границы для получения наиболее четкой структуры фермента, о которой сообщалось этим методом на сегодняшний день. Они также использовали метод, называемый электрохимией, чтобы продемонстрировать, что очищенный фермент создает электричество при мельчайших концентрациях водорода.

Huc — это "природная батарея", которая производит постоянный электрический ток из воздуха или добавленного водорода. Хотя это исследование находится на ранней стадии, открытие Huc имеет значительный потенциал для разработки небольших устройств с воздушным питанием, например, в качестве альтернативы устройствам на солнечной энергии.

Бактерии, производящие такие ферменты, как Huc, широко распространены и могут выращиваться в больших количествах, а это означает, что у нас есть доступ к устойчивому источнику фермента. Ученые говорят, что ключевой целью их будущей работы является увеличение производства Huc.

Читайте также

ИИ научили восстанавливать ветхие архивы и старые газеты

ИИ научили восстанавливать ветхие архивы и старые газеты

В ТГУ создали «ферментный конструктор» для программирования вкуса еды

В ТГУ создали «ферментный конструктор» для программирования вкуса еды

Российские ученые создали адаптены – стройматериалы с программируемыми свойствами

Российские ученые создали адаптены – стройматериалы с программируемыми свойствами

В Испании собрали копию легендарного суперкомпьютера Cray-1 из 30 старых Mac mini

В Испании собрали копию легендарного суперкомпьютера Cray-1 из 30 старых Mac mini

Планшет для выращивания человеческих тканей выпустила Mitsui Chemicals

Планшет для выращивания человеческих тканей выпустила Mitsui Chemicals

Французские супермаркеты массово пострадали от хакерской атаки

Французские супермаркеты массово пострадали от хакерской атаки

Российские ученые создали гибкие мемристоры для умной одежды и медицинских имплантатов

Российские ученые создали гибкие мемристоры для умной одежды и медицинских имплантатов

Прозрачная керамика позволит наблюдать за восстановлением тканей

Прозрачная керамика позволит наблюдать за восстановлением тканей

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Хватит ли воды для городов на Луне: ученые подсчитали пределы лунной колонизации

Хватит ли воды для городов на Луне: ученые подсчитали пределы лунной колонизации

Физики МГУ сократили потери света в оптических процессорах

Физики МГУ сократили потери света в оптических процессорах

Квантовая нанофотоника повысила чувствительность биомедицинских микрочипов

Квантовая нанофотоника повысила чувствительность биомедицинских микрочипов

Huawei готовит новый бренд смартфонов Xingmang — возможную замену Honor

Huawei готовит новый бренд смартфонов Xingmang — возможную замену Honor

Bambu Lab анонсировала свой первый 3D-сканер S1 — появились первые подробности

Bambu Lab анонсировала свой первый 3D-сканер S1 — появились первые подробности