Ένα συνηθισμένο καλούπι έχει εξαιρετικές ιδιότητες όταν πρόκειται για τροφοδοσία μπαταριών, έχουν ανακαλύψει ερευνητές της Σκωτίας.
Το καλούπι, το Neurospora crassa, επίσης γνωστό ως κόκκινο καλούπι ψωμιού, μπορεί να αλλάξει χλωριούχο μαγγάνιο σε μια ένωση που περιέχει οξείδια μαγγανίου, τα οποία έχουν ηλεκτροχημικές ιδιότητες.
"Αυτή ήταν μια μεγάλη έκπληξη ότι ήταν τόσο αποτελεσματική", λέει ο Geoffrey Gadd, ένας μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Dundee στην ανατολική Σκωτία.
Η ομάδα του Gadd αύξησε τον μύκητα σε ένα μέσο που περιείχε ουρία και χλωριούχο μαγγάνιο. Το υλικό έγινε «βιοϊκεντρωμένο». Ο Gadd λέει: «Παίρνετε αυτή τη σκληρή, κρυσταλλική βιομάζα». Το υλικό στη συνέχεια θερμάνθηκε στους 300 βαθμούς Κελσίου για τέσσερις ώρες μέχρι να γίνει ανθρακωμένο. Το προϊόν που προέκυψε ήταν ένα μείγμα οξειδίων βιομάζας και μαγγανίου.
Η ομάδα υποψιάζεται ότι η ανακάλυψή τους θα μπορούσε να είναι χρήσιμη, καθώς τα οξείδια μαγγανίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως υλικά ηλεκτροδίων για μπαταρίες ιόντων λιθίου. Πρόσθετες δοκιμές, που διεξάγονται από τους συναδέλφους του Gadd στην Κίνα, έδειξαν ότι τα υλικά που προέρχονται από μούχλα έχουν πράγματι ευνοϊκές ιδιότητες για χρήση τόσο στις μπαταρίες ιόντων λιθίου όσο και στους υπερκατασκευαστές. Το υλικό έχασε μόλις το 10% της χωρητικότητάς του μετά από 200 κύκλους φόρτισης, γεγονός που υποδηλώνει ότι μπορεί να είναι ιδανικό για χρήση σε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται σε μια μεγάλη ποικιλία κοινών ηλεκτρονικών, όπως τα κινητά τηλέφωνα και οι φορητοί υπολογιστές. Τα ηλεκτρόδια τους μπορούν να κατασκευαστούν από μια ποικιλία υλικών, αλλά το οξείδιο του μαγγανίου είναι από τα φθηνότερα και λιγότερο τοξικά. Το σύνθετο υλικό ανθρακούχων μύκητων-μαγγανίου που δημιουργήθηκε από την ομάδα του Gadd φαίνεται να έχει ιδιαίτερα ελπιδοφόρες ιδιότητες σε σύγκριση με τα οξείδια μαγγανίου που προέρχονται από συμβατικά μέσα, από την άποψη της ενεργειακής πυκνότητας και της σταθερότητάς του.
Η έρευνα, η πρώτη που δείχνει ότι οι μύκητες μπορούν να βοηθήσουν στη σύνθεση υλικών με ηλεκτροχημικές ιδιότητες, δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Current Biology .
Το υλικό μετά τη θέρμανση (Geoffrey Gadd) Η ανακάλυψη διακλαδίζεται μάλλον από την κύρια έρευνα του Gadd, η οποία έχει να κάνει με το πώς οι μύκητες μπορούν να μετατρέψουν τα μέταλλα. Ο Gadd και η ομάδα του έχουν εξετάσει προηγουμένως τον τρόπο με τον οποίο οι μύκητες μπορούν να αλλάξουν τον μόλυβδο σε μολυσμένο έδαφος σε μια πιο σταθερή και λιγότερο επικίνδυνη μορφή και πώς οι μύκητες μπορούν να βοηθήσουν στην ανάκτηση σπάνιων συστατικών όπως το σελήνιο και το κοβάλτιο από τα απόβλητα. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως "biorecovery", θεωρείται ένα σημαντικό αναδυόμενο μέτωπο στην καταπολέμηση της ρύπανσης και στην προσπάθεια διατήρησης μιας σταθερής ποσότητας πολύτιμων στοιχείων στην κυκλοφορία παρά τις γεωπολιτικές εντάσεις.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι, αν και ο N. crassa ονομάζεται κόκκινο καλούπι ψωμιού, δεν είναι τα ασαφή πράγματα που βρίσκεις να μεγαλώνεις στην μπαγιάτα σου, λέει ο Gadd.
"Αρχικά, όταν ανακαλύφθηκε, νομίζω ότι ήταν απομονωμένο από ένα κομμάτι ψωμί, αλλά είναι πραγματικά εξαιρετικά σπάνιο", εξηγεί. "Εάν το ψωμί σας έχει βγει, είναι στην πραγματικότητα από άλλους οργανισμούς."
Ο Gadd και η ομάδα του συχνά δουλεύουν με τον N. crassa επειδή μεγαλώνει γρήγορα και έχει ολοκληρωθεί ολόκληρο το γονιδίωμα του. Αλλά άλλοι οργανισμοί μπορεί να έχουν τον ίδιο μετασχηματισμό.
"Το επόμενο βήμα θα ήταν να διερευνήσουμε σωστά [το έργο αυτό] σε ένα εφαρμοσμένο πλαίσιο, να αυξήσουμε την κλίμακα, να βελτιώσουμε τις επιδόσεις, να διερευνήσουμε τα οικονομικά", λέει ο Gadd.
Αυτό θα μπορούσε να είναι καλά στο δρόμο, όμως, και το κύριο έργο του Gadd συνεχίζει να επικεντρώνεται στη χρήση μυκήτων για biorecovery.
Έτσι, την επόμενη φορά που θα δείτε μούχλα γύρω από το σπίτι, δώστε λίγο σεβασμό. Αυτός ο χαμηλός μύκητας μπορεί να είναι το μέλλον της βιώσιμης ενέργειας.
