La adición de bacterias a los sistemas electroquímicos es a menudo un medio ambientalmente sensible para convertir la energía química en electricidad. Las aplicaciones incluyen purificación de agua, bioelectrónica, biosensores y para la recolección y almacenamiento de energía en celdas de combustible. Un problema que ha encontrado la miniaturización de los procesoses que una señal de alta intensidad requiere electrodos grandes y un gran volumen de líquido.
Investigadores de la Universidad de Linköping, junto con colegas del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en Berkeley, California, EE. UU., Han desarrollado un método en el que incorporan la bacteria electroactiva Shewanella oneidensis en PEDOT: PSS, un polímero conductor de electricidad, en un sustrato de fieltro de carbono.
Los investigadores llaman al resultado una "película compuesta bacteriana conductora multicapa", abreviada como MCBF. El análisis microscópico de la película muestra una estructura intercalada de bacterias y polímeros conductores que pueden tener hasta 80? M de grosor, mucho más grueso de lo que puedeestar sin esta técnica específica.
"Nuestros experimentos muestran que más del 90% de las bacterias son viables y que el MCBF aumenta el flujo de electrones en el circuito externo. Cuando nuestra película se usa como ánodo en las células electroquímicas microbianas, la corriente es 20 veces mayor quees cuando se usan ánodos no modificados, y permanece así durante al menos varios días ", dice Gábor Méhes, investigador de la Universidad de Linköping y uno de los autores principales del artículo científico publicado recientemente en Informes científicos .
El trabajo anterior ha probado, entre otras cosas, nanotubos de carbono para aumentar el área de superficie en el ánodo, pero los resultados fueron pobres.
La posibilidad de acoplar procesos biológicos con señales eléctricas legibles también es valiosa, por ejemplo, para sensores ambientales que requieren tiempos de respuesta rápidos, bajo consumo de energía y la capacidad de usar muchos receptores diferentes. Los investigadores han demostrado recientemente cómo usarlos Shewanella oneidensis para producir corrientes eléctricas en respuesta al arsénico, arabinosa un tipo de azúcar y ácidos orgánicos, entre otros.
"Esta tecnología representa un tipo de" electrodo vivo "donde el material del electrodo y las bacterias se fusionan en una sola biopelícula electrónica. A medida que descubramos más sobre el papel esencial que juegan las bacterias en nuestra propia salud y bienestar, dichos electrodos vivosprobablemente se convierta en herramientas versátiles y adaptables para desarrollar nuevas formas de tecnologías y terapias bioelectrónicas ", dice Daniel Simon, investigador principal en Bioelectrónica Orgánica en el Laboratorio de Electrónica Orgánica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Linköping . Original escrito por Monica Westman Svenselius; traducido por George Farrants. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :