Една обикновена плесен има изключителни свойства, когато става въпрос за захранване на батерии, откриха шотландски изследователи.
Мухълът, Neurospora crassa, известен още като плесен за червен хляб, може да промени манганов хлорид в съединение, съдържащо манганови оксиди, които имат електрохимични свойства.
„Това беше доста голяма изненада, беше толкова ефективно“, казва Джефри Гад, микробиолог от университета в Дънди в източна Шотландия.
Екипът на Gadd отглежда гъбата в среда, съдържаща урея и манганов хлорид. Материалът се „биоминерализира“. Гад казва: „Получавате тази кора с кристална биомаса.“ След това материалът се нагрява при 300 градуса по Целзий в продължение на четири часа, докато не се карбонизира. Полученият продукт представлява смесица от биомаса и манганови оксиди.
Екипът подозира, че тяхното откриване може да бъде полезно, тъй като мангановите оксиди могат да бъдат използвани като електродни материали за литиево-йонни батерии. Допълнителни тестове, проведени от колегите на Gadd в Китай, показаха, че материалите, получени от мухъл, наистина имат благоприятни свойства за използване както в литиево-йонните батерии, така и в суперкондензаторите. Материалът загуби само 10 процента от капацитета си след 200 цикъла на зареждане, което предполага, че може да е идеален за използване в акумулаторни батерии.
Литиево-йонните батерии се използват в голямо разнообразие от обикновена електроника, като мобилни телефони и лаптопи. Техните електроди могат да бъдат направени от различни материали, но мангановият оксид е сред най-евтините и най-малко токсичните. Композитът от карбонизиран гъбично-манганов оксид, създаден от екипа на Гад, изглежда има особено обещаващи свойства в сравнение с мангановите оксиди, получени от конвенционални средства, по отношение на енергийната му плътност и стабилност.
Изследването, първото показало, че гъбичките могат да помогнат за синтеза на материали с електрохимични свойства, е публикувано в списанието Current Biology .
Материалът след нагряване (Geoffrey Gadd) Откритието се разклонява доста сериозно от основните изследвания на Гад, което има връзка с това как гъбичките могат да трансформират метали. Гад и неговият екип по-рано са разгледали как гъбичките могат да променят оловото в замърсена почва в по-стабилна, по-малко опасна форма и как гъбичките могат да помогнат за възстановяването на редки, по желание елементи, като селен и кобалт, от отпадъчни материали. Този процес, известен като „биологично възстановяване“, се счита за основен възникващ фронт в борбата срещу замърсяването и в усилията да се поддържа постоянно количество от ценни елементи в обращение, въпреки геополитическото напрежение.
Важно е да се отбележи, че въпреки че N. crassa се нарича плесен за червен хляб, това не са размитите неща, които виреят на застоялия багет, казва Гад.
„Първоначално, когато беше открит, мисля, че е изолиран от парче хляб, но всъщност е изключително рядък“, обяснява той. "Ако хлябът ви е изчезнал, всъщност е от други организми."
Гад и неговият екип често работят с N. crassa, защото той расте бързо и целият му геном е секвенциран. Но други организми вероятно могат да доведат до същата трансформация.
„Следващата стъпка ще бъде правилното изследване на [тази работа] в приложен контекст, мащабиране, подобряване на резултатите, изследване на икономиката“, казва Гад.
Това обаче може да се окаже много по-надолу и основната работа на Гад продължава да се фокусира върху използването на гъбички за биологично възстановяване.
Затова следващия път, когато видите мухъл около къщата, отдайте му малко уважение. Тази слабо гъбичка може да бъде бъдещето на устойчивата енергия.
