Шведские биологи превратили обычную розу в супер-конденсатор электрической энергии, наполнив ее стебель специальным электропроводящим полимером, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
«Нам удалось зарядить и разрядить розу несколько сотен раз, не теряя при этом емкости этого «био-конденсатора» и качества его работы. Таким образом нам удалось запасти примерно столько же энергии, сколько позволяет применение супер-конденсаторов. Растение можно уже сейчас использовать, не прибегая к дальнейшим оптимизациям, для питания ионных помп или различных сенсоров», — заявила Элени Ставриниду (Eleni Stavrinidou) из университета Линчепинга (Швеция).
Это не первая подобная разработка шведских физиков – в прошлом году та же самая группа ученых открыла необычный полимер PEDOT-S и научилась пропитывать ими сосуды растений, превращая их в проводники электричества. Используя подобные «живые провода», биологи создали первые «растительные» транзисторы и даже превратили листья растений в своеобразные экраны, меняющие цвет при разных напряжениях тока.
В своей новой работе Ставриниду и ее коллеги описали, как им удалось создать новый класс «живых» элементов электрических схем, используя стебель розы, пропитанный веществом под названием ETE-S.
Главным его отличием от PEDOT-S является то, что новый полимер можно ввести в растение в виде одиночных звеньев, которые затем самостоятельно соединятся в длинные цепочки, проводящие электричество. Благодаря этому эффекту проводником становится все растение, а не его отдельные части, как при пропитке PEDOT-S. Кроме того, общая электропроводность повысилась примерно в сто раз.
Когда ученые начали экспериментировать с такими «электрическими розами», они обнаружили, что пропитка ETE-S превратила растение в емкий конденсатор, способный запасать большое количество электричества внутри полимерных нитей.
Одна роза, как показали замеры ученых, обладает емкостью примерно в 73 микрофарада, что примерно равно емкости конденсаторов, используемых в современной микроэлектронике, и удерживает заряд на протяжении примерно часа. Этого достаточно для питания миниатюрных электронных приборов и систем перекачки веществ внутри растений.
Учитывая небольшую площадь и длину полимерных «проводов», подобный показатель, по словам авторов статьи, близок к тем, которые достигают самые качественные «супер-конденсаторы», создаваемые сегодня физиками для накопления энергии и питания сверхмощных лазеров. Улучшение электропроводящих свойств ETE-S и качества пропитки растения позволит достичь еще более высоких показателей.
В перспективе поля подобных цветов могут частично заменить электростанции, запасая в дневное время энергию, собранную при помощи искусственных систем фотосинтеза, и испуская ее ночью, считает Ставриниду.
Источник: https://ria.ru/science/20170228/1488897716.html
