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

Je váš Android pomalší? Vráťte mu rýchlosť vďaka tomuto návodu

Autor: Slavomír Dzuričko

Čo je to cache a prečo ju mazať Cache sú dočasné súbory, ktoré aplikácie ukladajú, aby zrýchlili nahrávanie - napríklad…

Najväčší fantasy seriál dostal prvý trailer. Nový Pán prsteňov je plný prekvapení

Autor: Kristína Sudorová

Takto ste Stredozem ešte nevideli Stredozem sa opäť pripravuje na vojnu. Po mesiacoch čakania spoločnosť Amazon na podujatí Comic-Con v…

Európska únia schválila kontroverzné skenovanie správ. Má to však aj výnimky

Autor: Slavomír Dzuričko

Nie všetky aplikácie však budú pod kontrolou Európska únia opäť rozvírila diskusiu o súkromí používateľov. Európsky parlament totiž schválil predĺženie…

Gigant pobúril ľudí. Monitory začali zobrazovať reklamy

Autor: Slavomír Dzuričko

Zasiahnuť musel aj Microsoft Používatelia monitorov LG sa v posledných dňoch stretli s nepríjemným prekvapením. Po pripojení monitora k počítaču…

Samsung Galaxy Z Fold8 sa vraj dokáže sám opraviť. Ako je to možné?

Autor: Kristína Sudorová

Zhyb na displeji vraj postupne mizne Najväčším tŕňom v oku pri skladacích smartfónov je už od ich vzniku výrazný zhyb…

Online dorazil dokument, z ktorého behá mráz po chrbte. Odhalí najdesivejší prípad Slovenska

Autor: Kristína Sudorová

Voyo odhaľuje celý príbeh „Ponožkového vraha“ Streamovacia služba Voyo rozšírila svoju ponuku o nový slovenský dokumentárny projekt Prípad Rigo: Ponožkový…