科學家用3D打印制造的仿生蘑菇可以點亮LED燈

這可能聽起來像《愛麗絲漫游仙境》里的故事，但科學家已經(jīng)創(chuàng)造出一種可以發(fā)電的蘑菇。他們用3D打印的細菌和微小的電線覆蓋蘑菇，可以產(chǎn)生足夠的能量來點亮LED，科學家們說，真菌的生長提供了遮蔽物、水分和營養(yǎng)，而其蓋子上的3d打印細菌通過光合作用提供能量。在細菌旁邊印刷的微小石墨烯條可以捕獲光合作用中微生物釋放的電子，產(chǎn)生生物電。

為了讓這種奇特的仿生蘑菇成為現(xiàn)實，班加羅爾的印度科學研究所領導的一個國際研究小組首次用3D技術打印出含有石墨烯的電子墨水。它們以分枝的形式裝配在活蘑菇的頂部。然后，科學家們在其蓋子上打印了一種生物墨水，這種墨水含有一種叫做藍藻細菌的細菌，呈螺旋狀附著在蓋子上。這與電子墨水在多處相交。

在這些點上，電子可以通過細菌的外膜轉移到石墨烯納米帶的導電網(wǎng)絡。在蘑菇上亮一盞燈，使藍藻細菌進行光合作用。這產(chǎn)生了大約65納安培的電流。盡管這種電流不足以驅動電子設備，但研究人員表示，一系列仿生蘑菇可以產(chǎn)生足夠的電流來點亮LED。

由印度科學研究所的Sudeep Joshi領導的研究人員在發(fā)表在《納米快報》上的論文中寫道:“藍藻具有獨特的光合能量轉換能力，其無與倫比的內(nèi)部量子效率幾乎達到100%。”

研究人員寫道:“在超過25億年的進化過程中，光合生物體產(chǎn)生了最有效的吸收入射光能量的天線系統(tǒng)。”研究人員目前正在研究利用該系統(tǒng)產(chǎn)生更高電流的方法。多年來，真菌被歸類為植物，或被誤認為植物。直到1969年，它們才被正式授予自己的“王國”，與動物和植物相區(qū)分開來，盡管它們的顯著特征早在那之前就被承認了。

酵母菌、霉和霉菌都是真菌，還有許多在潮濕的森林環(huán)境中生長并從死的或活的有機物中吸收養(yǎng)分的大型、蘑菇狀的有機體。與植物不同，真菌不進行光合作用，它們的細胞壁缺乏纖維素。地質學家在研究南非一個鉆探點采集的熔巖樣本時發(fā)現(xiàn)了地下800米(2600英尺)的氣泡化石。在2017年4月，他們透露他們相信找到了迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的真菌。研究人員在檢查從深埋地下的巖石鉆孔中采集的樣本時，發(fā)現(xiàn)了這種24億年前的微型生物。它們被認為是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的真菌。

地球本身大約有46億年的歷史。它們可能是真核生物的最早證據(jù)，真核生物是生命的“超級王國”，包括植物、動物和真菌，但不包括細菌。先前最早的真核生物——包括植物、動物和真菌，但不包括細菌的“超級王國”——可以追溯到19億年前。這就使得這個樣本的年齡增加了5億年。

人們認為真菌最早出現(xiàn)在陸地上，但這些新發(fā)現(xiàn)的生物生活在古老的海底并在海底繁衍。這一發(fā)現(xiàn)的年代表明，這些類真菌生物不僅生活在一個黑暗而空洞的世界里，沒有光線，而且它們也缺乏氧氣。

來源：前瞻網(wǎng)