我国科学家创建出仿生海洋电池

据中国科学院微生物研究所网站消息，中国科学院微生物研究所、天津工业生物技术研究所、青岛生物能源与过程研究所制造出一种小型化仿生海洋电池，生物光伏领域取得新进展。

IT之家了解到，相关研究成果发表在9月24日的《自然-通讯》上。

这项研究的灵感来自海洋微生物生态系统是一个自然的太阳能生物转化系统。根据初级生产者、初级分解者和终端消费者的基本特征，设计并构建了由初级生产者、初级分解者(大肠杆菌)和终端消费者(Shiva和Geotrichum)组成的四菌微生物组。实验证明，四菌微生物群在系统内阻、最大功率密度和稳定性方面表现最佳，表明维持完整的三级生态结构可以实现高效生物光伏。

来源:中国科学院微生物研究所网站

进一步，针对蓝藻光合放氧与异养微生物厌氧产电的矛盾，研究阻断了大肠杆菌和湿婆菌的有氧呼吸途径，开发出具有隔氧性能的导电水凝胶，将大肠杆菌、湿婆菌和地霉包裹在其中，形成一层能够隔氧和传递电子的人工沉积层。人工沉积层和含有蓝藻的水柱层组装在一起，制成一体化生物太阳能电池，可直接将光能转化为电能，稳定运行一个月以上。

据介绍，这种生物太阳能电池模拟了海洋电池的基本物理结构和生态结构，但其时空尺度被显著压缩，因此可视为小型化仿生海洋电池。仿生海洋电池将生物光伏效率提高到一个新的水平，为开发高效稳定的生物太阳能电池提供了一条新的途径，并进一步展示了合成生态学的生物技术潜力。

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