Vedci napodobnili to, ako ľudské telo vyrába energiu a vytvorili revolučnú batériu

Autor: Roland Tokoly Čítanie na 3 min.

Novinka v oblasti biotechnológií

Vedci sa čoraz častejšie obracajú na prírodu, aby z nej čerpali inšpiráciu pre nové technológie. Najnovší výskum ukazuje, že aj procesy, ktorými ľudské telo premieňa potravu na energiu, môžu slúžiť ako základ pre revolučný typ batérie, píše Interesting Engineering.

Tím výskumníkov pod vedením Jong-Hwu Shona vytvoril prototyp prietočnej batérie, ktorá ako hlavné zložky využíva vitamín B2, známy aj ako riboflavín, a glukózu. Tento systém napodobňuje biochemické reakcie metabolizmu. Bunky v ľudskom tele takto premieňajú cukor na využiteľnú energiu. Namiesto enzýmov však v batérii túto úlohu preberajú elektrochemické procesy.

Základom technológie je prietočná batéria, v ktorej sa energia ukladá nie do tuhých elektród, ale do kvapalných elektrolytov. Tie cirkulujú medzi kladnou a zápornou elektródou, pričom chemickými reakciami buď uvoľňujú, alebo ukladajú energiu. Tento princíp je známy už z vanádových batérií, no Shonov tím ho po prvýkrát aplikoval na biologicky odvodené látky.

Riboflavín v batérii plní rovnakú funkciu ako v ľudskom tele, sprostredkúva prenos elektrónov. V elektrolyte založenom na glukóze umožňuje plynulý tok náboja medzi elektródami, čím premieňa chemickú energiu cukru na elektrickú. Glukóza, ako prirodzený a obnoviteľný zdroj, sa pritom ukázala ako ideálny nosič energie: je stabilná, netoxická a bežne dostupná vo všetkých rastlinách.

Sú čoraz efektívnejšie

Doterajšie pokusy o batérie na báze glukózy však narážali na problém drahých katalyzátorov. Väčšina z nich využívala vzácne kovy ako platina či zlato, ktoré sú nielen finančne náročné, ale aj ťažko škálovateľné. Nový systém tento problém obchádza nahradením riboflavínu kovmi. Tie sú stabilným a lacným katalytickým prvkom, schopným pracovať aj v alkalickom prostredí.

Prototyp batérie využívajúcej biologické procesy.
Binghamton University

Prototyp využíva uhlíkové elektródy a dva typy katolytov. V prvej konfigurácii pôsobí ako kladný elektrolyt hexakyanoželezitan draselný, známy z klasických redoxových batérií. Druhá verzia využíva kyslík ako akceptor elektrónov, čím sa znižujú náklady a zjednodušuje celá konštrukcia. Testy ukázali, že systém s ferri-cyanidom dosiahol výkon porovnateľný s komerčnými vanádovými prietočnými batériami. Kyslíková verzia reagovala síce pomalšie, no je praktickejšia pre rozsiahlejšie nasadenie.

Vedci zaznamenali aj jeden problém: riboflavín sa rozkladá pôsobením svetla, čo vedie k samovybíjaniu. Riešením má byť chemická úprava interakcie vitamínu s elektrolytom a zlepšenie konštrukcie batérie tak, aby bola citlivosť na svetlo minimalizovaná.

✅ Odporúčané pre teba

🔥 Najnovšie príspevky zo skriptu

Vážna chyba v iOS. Apple aktualizuje aj 11-ročné iPhony

Autor: Slavomír Dzuričko

Na chybu upozornil bezpečnostný tím Googlu Spoločnosť Apple vydala bezpečnostnú aktualizáciu systému iOS, ktorá opravuje zraniteľnosť odhalenú expertmi z tímu…

Google Mapy ukázali historicky najväčšie vylepšenie. Zmenil sa spôsob, akým používate mapy

Autor: Slavomír Dzuričko

Navigácia dostáva 3D pohľad na reálny svet Navigačná aplikácia Google Mapy dostáva výraznú aktualizáciu, ktorá mení spôsob, akým vodiči používajú mapy…

Tisíce Slovákov zostanú bez peňazí: Veľká banka ohlásila výpadok

Autor: Kristína Sudorová

Bankomaty nepôjdu a George sa odmlčí Slovenská sporiteľňa upozornila svojich klientov na plánovanú technickú odstávku viacerých bankových služieb, ktorá sa uskutoční…

Musk im dal internet, novinári z nich urobili závislákov na porne. Teraz žalujú New York Times o 180 miliónov

Autor: Slavomír Dzuričko

Príbeh o Starlinku, médiách a miliardovej žalobe Hlboko v brazílskom pralese, ďaleko od miest, ciest a moderného sveta, žije približne…

Všetky notebooky zdražejú o 40 % a prsty v tom má aj Intel

Autor: Peter Hodal

Technologický trh sa pripravuje na ďalší nepríjemný scenár. Po prvých signáloch o zdražovaní smartfónov a pamäťových čipov prichádza varovanie aj…

Totálny fenomén. Netflix vytiahol megahit, iba jeden film je tento rok sledovanejší

Autor: Erik Košťany

Film Vojnové monštrum strhol divákov Netflix 6. marca pridal do ponuky novinku s produkcie s názvom Vojnové monštrum. Ide o…