Naukowcy przedstawili koncepcję na stworzenie mikro elektrowni która byłaby zasilana przez bakterie. Ich celem jest opracowanie niewielkiego źródła energii, które mogłoby w przyszłości zasilać mikroskopijne silniki lub też nanomechanizmy.
Badania zostały opublikowane w Science Advances. Naukowcy wykorzystali symulacje komputerowe, żeby pokazać, że chaotyczny ruch aktywnej materii, takiej jak bakterie, może zostać zorganizowany, a następnie poruszyć wirniki cylindryczne tak, by zapewnić stałe źródło zasilania.
Biologicznie napędzane elektrownie mogą być kiedyś wykorzystywane do tworzenia mikroskopijnych silników do małych urządzeń wykonanych przez ludzi. Takich, które są zdolne do samoistnego montażu i zasilania, począwszy od przełączników optycznych do mikrofonów w smartfonach.
Gęste zawiesiny bakteryjne są przykładem aktywnych płynów, które poruszają się spontanicznie. Pływające bakterie posiadają zdolność do grupowania się i poruszania w chaotyczny sposób. Są jednak zbyt mało zorganizowane, żeby mogła powstać w ten sposób użyteczna energia. Naukowcy z Oksfordu postanowili coś z tym zrobić. Gdy w aktywnym płynie zanurzyli siatkę 64 symetrycznych mikrosilników, odkryli, że bakterie spontanicznie zorganizowały się w taki sposób, że sąsiadujące wirniki zaczęły się kręcić w przeciwnych kierunkach. Prosta organizacja przywodziła na myśl mini elektrownię.
Zadziwiające jest to, że naukowcy nie musieli wstępnie projektować mikroskopijnych turbin. Wirniki zmontowały się samoistnie i stworzyły coś na kształt farmy wiatrowej zasilanej przez bakterie.
Zdolność uzyskania nawet niewielkiej ilości pracy z takich systemów biologicznych jest cenna, bo nie potrzebują one mocy wejściowej, tylko do poruszania wykorzystują wewnętrzne procesy biochemiczne . W skali mikro, komputerowe symulacje wykazały, że ruch zespołów biologicznych jest zdolny do reorganizacji w taki sposób, by generować trwałą energię mechaniczną do obracania mikrowirników na tablicy.
źródło: materiały prasowe
