Geobaktery propojené nanodrátky. Kredit: Liu et al / University of Massachusetts Amherst.

Geobacter sulfurreducens je gram-negativní a anaerobní bakterie ze skupiny Thermodesulfobacteriota, která redukuje kovy a síru. Vyrábí nanodrátky a je známá jako jedna z „elektrických bakterií“, protože vytváří elektrický proud a vede elektřinu. Díky svým pozoruhodným vlastnostem by se mohla uplatnit v rozmanitých aplikacích, od mikrobiálních palivových článků až po biologické čištění podzemní vody kontaminované uranem.

Derek Lovley. Kredit: University of Massachusetts Amherst.

Tento geobakter vyrábí elektřinu za určitých podmínek, které zahrnují i proces vypařování. To z něj dělá zajímavého kandidáta pro biofilmy v tenkých článcích pro nositelnou elektroniku, které získávají energii díky pocení majitele. Problém je ale v tom, jak pro geobaktery zajistit vhodné podmínky k životu, včetně nepřetržitého přísunu stravy.

Pozoruhodné řešení nabízí se svými kolegy Derek Lovley, z americké University of Massachusetts Amherst. Zjistili totiž, že bakterie Geobacter sulfurreducens nemusejí být naživu, aby vytvářely elektřinu. Dokonce se zdá, že fungují lépe, když jsou mrtvé.

Experimentální článek s mrtvými geobaktery. Kredit: Liu et al / University of Massachusetts Amherst.

Geobakter vytváří kolonie v podobě tenkých povlaků, jejichž tloušťka zhruba odpovídá listu papíru. Jednotlivé bakterie v kolonii jsou propojené se svými sousedy sítí „přírodních“ nanodrátků. Lovley s kolegy použili tyto povlaky, pomocí laseru v nich vytvořili malé elektrické obvody, umístili je mezi elektrody a následně obalili měkkým porézním polymerem. Tím vznikl elektrický článek s mrtvými bakteriemi, který generuje elektřinu po přiložení na potící se kůži.

Badatelé uvádějí, že tento zombie elektrický článek z mrtvých bakterií poskytuje stejné množství elektřiny jako baterie srovnatelné velikosti. S tím, že ho nikdy není nutné nabíjet elektřinou z vnějšího zdroje. Lovleyův tým ověřil, že elektrický článek funguje nejméně 18 hodin. Podle nepublikovaných laboratorních testů si udrží slušný výkon nejméně 35 dní.

Vypadá to slibně, ale potenciál této technologie je mnohem větší, než jenom v oblasti nositelné elektroniky. Asi polovina solární energie, která dopadne na Zemi, se zapojuje do vypařování vody. Bylo by skvělé energii „vypařování“ využívat v náš prospěch. Zombie geobaktery by nám s tím mohly pomoct.

Video: UMass Researchers Make Electricity from Humidity

Literatura

New Atlas 2. 8. 2022.

Nature Communications 13: 4369.