Группа исследователей из Имперского колледжа Лондона создала технологию, позволяющую печатать на обычном струйном принтере солнечные панели, в которых активным элементом являются бактерии, расщепляющие воду за счет фотосинтеза. Статья, посвященная разработке, была опубликована в журнале Nature Communications.
Как пишет N+1, ученые из разных стран проводят исследования в области биофотовольтаики, создавая солнечные панели, которые используют в качестве источника электрического тока бактерии, под действием света расщеплящие молекулы воды на молекулярный кислород, ион водорода и электрон, попадающий в электрическую цепь через анод. На катоде происходит обратная реакция, и ион водорода, прошедший через протонную мембрану, объединяется с кислородом и электродом с катода в молекулу воды. Несмотря на то что в этой области уже есть немало работающих прототипов, процесс производства таких солнечных панелей пока еще довольно сложен.
В рамках своего проекта британские исследователи разработали технологию, которая потенциально позволяет упростить процесс создания биофотовольтаических панелей и сделать его масштабируемым. Для этого ученые создали два вида чернил. Первый состоял из цианобактерий рода Synechocystis, а второй - из многостенных углеродных нанотрубок. При помощи этих чернил исследователи напечатали на обычной бумаге биофотовольтаическую ячейку классического типа, покрыв ее сверху гидрогелем, который одновременно служил соединителем анода и катода и источником воды и необходимых веществ для бактерий.
Напечатав таким способом несколько прототипов солнечных панелей, ученые объединили девять ячеек в единую схему и смогли запитать от нее простые часы с жидкокристаллическим экраном и светодиод. По мнению исследователей, несмотря на ограниченный ресурс бактерий, созданные с их помощью биофотовольтаические панели имеют преимущества перед обычными солнечными батареями, поскольку способны вырабатывать энергию даже без света.
Напомним, в сентябре этого года группа ученых из Японии разработала эластичные и влагозащищенные солнечные панели, которые могут найти широкое применение в производстве так называемой умной одежды, оснащенной различными сенсорами.