Ученые превратили розу в "живой конденсатор" электричества
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. То, как много энергии нам удалось запасти таким образом, примерно равно тому, что удается достичь при помощи 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 то, как им удалось создать новый класс "живых" элементов электрических схем, в роли которого выступает стебель розы, пропитанный новым полимером, открытым шведскими учеными - веществом под названием ETE-S.
Главным его отличием от PEDOT-S, как рассказывают биологи, является то, что его можно ввести в организм растения в виде одиночных звеньев, которые затем самостоятельно соединятся в длинные цепочки полимера, хорошо проводящие электричество. Благодаря этому фактически все растение становится проводником, а не только его отдельные части, как при пропитке PEDOT-S, и его общая электропроводность повысилась примерно в 100 раз.
Когда ученые начали экспериментировать с такими "электрическими розами", они обнаружили, что пропитка ETE-S привела к неожиданному эффекту - растение превратилось в достаточно емкий конденсатор, способный запасать большое количество электричества внутри этих 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, как считают Ставриниду и ее коллеги, 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 запасания энергии и питания сверхмощных лазеров. Улучшение электропроводящих свойств ETE-S и качества пропитки растения, как надеются ученые, позволят достичь еще более высоких показателей.
В перспективе, как мечает Ставриниду, поля подобных цветов могут частично заменить электростанции, запасая в себе энергию, собранную при помощи искусственных систем фотосинтеза во время дня, и испуская ее ночью.
