瑞典领导的一个研究小组成功地增加了可以从细菌中收获的电流量。效率的提高是朝着将细菌用作清洁和可再生能源的方向迈出的一大步。
鉴于化石燃料供应的减少和对能源的需求不断增加，研究人员正在探索可持续能源的潜在来源。在它们的候选物中有被统称为细菌的微生物。
细菌细胞的代谢活动产生少量电能。在过去的几年中，研究人员一直在尝试从这些生物体中收集电流以提供给电子设备。
到目前为止，在利用电细菌作为可再生清洁能源方面，效率仍然是最大的挑战。现有的系统使用电极来收集微生物将食物转化为能量时释放的电子。
但是，转移过程效率极低。结果，基于细菌的能源所产生的能量要比其产生的能量少得多。(相关：Cocklebur有望作为一种替代生物柴油来源。)
新的氧化还原聚合物渗透细菌细胞壁，以更有效地收集电子
瑞典，丹麦和美国的研究人员共同进行了这项研究。他们的目标是改善电子从细菌细胞向外部来源的转移。
“我们从细菌中吸收电子并将它们转移到电极上，”作者之一，瑞典隆德大学教授罗·戈顿解释说。“这使我们能够在细菌进食时实时从细菌中获得电流。”
通过称为“细胞外电子转移”的过程，细菌在细胞壁外释放电流。电流来自细菌内部移动的电子电荷。
需要一种有效的能量收集系统来使电子脱离细菌。它需要一种能够穿过细菌细胞壁，捕获电子并以相同方式发出的分子。
为了解决这个问题，研究人员开发了一种氧化还原聚合物。这种聚合物可以模仿天然细菌的电荷载体，使其进入细菌细胞并通过还原过程获取电子。
研究人员在粪肠球菌(一种动物和人类的肠道中都发现的常见细菌)上测试了他们的新型电子聚集氧化还原聚合物。
细菌利用其电流相互交流并与分子相互作用
该研究对细菌电能的产生给出了令人惊讶的见解。它还揭示了有关细菌如何与环境相互作用的更多信息。
研究人员推测，细胞外电子转移也可作为粪肠球菌细胞之间的一种交流方式。电流允许细菌与环境中的分子相互作用，例如收集电子的人工氧化还原聚合物。
戈顿说：“电子转移对于细菌如何与我们的消化系统中的各种分子相互交流以及对自然界如何在更广阔的范围内发挥作用具有重要意义。”“如今人们认为许多地质过程都是细菌驱动的。”
对细菌功能和传播的更深入了解对于从微生物中获得更多益处和利用将是无价的。特别是，能源行业正在探索细菌产生燃料和电力的潜力。
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