Моим ровесникам, да, может быть, и народу моложе, конечно же, знакома серия книг Н. Носова: "Приключения Незнайки его друзей". И наверняка они помнят, как тамошние умельцы Винтик и Шпунтик смастерили автомобиль, который работал на газированной воде с сиропом…
Прошло всего лишь несколько десятков лет с появления этого литературного шедевра на свет, как американские ученые из Политехнического университета Вирджинии в Блэксбурге (США) разработали батарейку, для работы которой нужен сахар, вода, воздух и синтетические ферменты. Учеными составлен набор белков, наиболее эффективно разлагающих сахар и высвобождающих значительное количество энергии. Энергетическая емкость батарейки настолько высока, что она может использоваться для питания различных приборов.
По мнению одного из участников проекта Персиваля Чжана, сахар можно назвать одним из лучших способов хранения энергии, которые существуют в природе, и вполне логично было бы использовать этот потенциал. Применение таких батареек не будет ухудшать экологию. Ферменты, которые здесь используются, и другие ингредиенты являются безопасными, ведь в процессе действия источника тока не выделяется водород и другие газы, которые могут взорваться. Как утверждают создатели «сахарной» батарейки, уже в ближайшее время она составит конкуренцию другим источникам питания, которые представлены на рынке.
Ученые из другого американского университета в Сент-Луисе (штат Миссури) также провели исследования по созданию батарейки, источником питания которой сахар. И утверждают, что будущее мобильных батареек стало значительно слаще, в прямом смысле. Благодаря усилиям новатора госпожи Шелли Минтир из этого университета создан мобильный аккумулятор, «топливом» для которого может быть любое сахаросодержащее вещество. Судя по всему, теперь владелец мобильного телефона сможет, подзаряжать аппарат, фигурально выражаясь, любыми сладкими безалкогольными напитками. Действительно, описанные топливные элементы могут подзаряжаться от любых сахаросодержащих источников: глюкоза, сахароза, сладкие напитки, даже – сок деревьев, но эффективнее всего для них простая вода с сахаром. Причем, такая батарея обеспечивает устройству связи работу в четыре раза дольше, чем с обычными ионно-литиевыми источниками тока!
Получение энергии из сахара – далеко не новость, природой давно в химических превращениях отведена ему такая роль. Однако внимание к себе привлекла именно последняя разработка профессора химии Шелли Минтир, позволившая всерьёз надеяться на появление сахарного топливного элемента в ближайшие 3-5 лет. Ш. Минтир так прокомментировала свое изобретение: «Эта разработка показывает, что при привлечении биологии и химии можно создать более эффективную батарею, которая, к тому же, будет еще и экологически безопасной».
Нога в ногу с американцами в этом направлении идут японские ученые. И не так давно они продемонстрировали свое «сладкое» изобретение. Батарейка от компании Sony может работать в 3-4 раза дольше обычных литиевых аккумуляторов, также способна подзарядиться от любого сахаросодержащего продукта.
Представитель компании Sony Тисато Кицукава сравнивает эту инновацию с технологией генерирования энергии в результате поедания термитами древесины. Ученые давно искали альтернативный источник энергии, основанный на механизме получения энергии, используемом живыми существами. В случае «сахарной» батарейки целлюлозой «питаются» специальные ферменты, которые и расщепляют основной продукт рациона на простые сахара. Другие ферменты из этих моносахаридов вырабатывают ток.
Прототип удивительной «сладкой» батарейки, работающей на сахаре, японские инноваторы впервые продемонстрировали еще 2007 году. С момента первой демонстрации ученые существенно видоизменили свое изобретение. И за семь истекших лет уменьшили размер биобатареи с половины спичечного коробка до почтовой марки, но, по их мнению,– это не предел миниатюризации.
Ранее компания уже объявляла об изобретении батарейки, которая будет работать в результате реакции окисления углеводов с использованием воды и сахара. Допускалось даже, что электроэнергию можно будет добыть из ложки сахара (!) или небольшой порции риса, однако все же первая демонстрационная модель начала у рачительных , мягко выражаясь, японцев работать не с помощью продуктов, а – бросовой бумаги и картона.
Константин Жижин, доктор медицинских наук, профессор.
Для "Молота", 2 февраля 2014 г.
