素材は大腸菌。空気中の湿気で発電するフィルムが開発される

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  • author 岡本玄介
素材は大腸菌。空気中の湿気で発電するフィルムが開発される
Image: UMass Amherst/Yao and Lovley labs via NEW ATLAS

これからは空気発電の時代が来る!?

マサチューセッツ大学アマースト校が、乾燥地帯でも極薄のフィルムに付着した湿気から、発電する技術「Air-gen」を開発しました。

おもしろいのは、フィルムに微生物が生み出した極細の繊維(ナノワイヤー)を貼り付けており、これが発電するという点です。

発電する生物由来の繊維

NEW ATLASによりますと、導電性タンパク質のナノワイヤーを作るのは、ジオバクターと呼ばれる鞭毛を持つグラム陰性嫌気性桿菌で、その化学的性質のため繊維が空気から水蒸気を吸収するたびに電流を発生するのだそうです。フィルムは1/1000mm以下という薄さで、両端に電極が備わっています。

ジオバクターについて

science alertではこの微生物についてもう少し詳細が書かれています。ジオバクターは30年以上前から、ワシントンDCを流れるポトマック川の底に埋もれており、無酸素の中で磁鉄鉱を生成する奇妙で珍しい堆積生物として知られていたとのこと。ですが、徐々に導電性の極細繊維を生み出すことが判明したため、科学者たちはこれをどうにか活用できないか? と試行錯誤を繰り返してきたという経緯がありました。

似た技術は研究されたことがある

かつてはグラフェンなどを使い、他の種類のナノ材料を使った水力発電が実証されたことがあったものの、それらはホンの数秒しか発電できませんでした。今回の生物由来のナノワイヤーみたいに、四六時中連続して発電することはなかったのです。

大腸菌をハックしてナノワイヤーを作らせることに成功

University of Massachusetts Amherstでは、「Air-gen」に必要なのものは、厚さ10ミクロン未満のタンパク質ナノワイヤーによる薄い膜のみで、その両端に電極を付けるだけという超カンタン機構だと説明されています。

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Image: UMass Amherst/Yao and Lovley labs via NEW ATLAS

そして研究者たちは現在、遺伝子操作によりジオバクターを凌ぐナノワイヤー大量生産を可能にする大腸菌を開発しました。そのため、この「Air-gen」を商業ベースにすることを考えており、いつかはスマホなどのデバイスに組み込みたいと目論んでいます。

将来の展望

たとえば、スマートフォンやスマートウォッチといった小型デバイスに埋め込まれたら有り難いですよね。研究者たちの究極的な希望は、屋根に設置する太陽光パネルくらい家屋の電力を賄ったり、発電所くらい大規模な施設から電力を供給することも視野に入れているのだそうです。

川底にいた微生物をヒントに、お腹にいる大腸菌に発電させようだなんて、目の付け所がシャープ過ぎます。もしこれが実現すれば充電器が不要になりますし、俗に言う「電力の自由化」とやらが、文字通り正真正銘の“自由”になりそうで期待大。梅雨時に売るほど発電できたらサイコーですね。

Source: University of Massachusetts Amherst via NEW ATLAS, science alert
Reference: Wikipedia

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