拜琳·基爾戈爾(erin Kilgore)發現了一種可以從微量氫中產生電力的酶。來自莫納什大學的墨爾本科學家團隊從土壤細菌中分離出一種酶,這種酶可以將大氣中的氫(空氣中存在的H2)轉化為電能,這種電能有可能被開發成小型設備的可再生能源。
澳大利亞研究人員分離出了一種他們稱之為“氫化酶”的酶,他們將其簡稱為Huc。這種酶允許一些細菌從空氣中消耗氫氣并從中提取能量。他們發現這種酶即使只暴露在極少量的氫中也能直接產生電流。
事實上,即使從細菌中分離出來,Huc也能吸收微弱到無法被研究人員的氣相色譜儀檢測到的氫氣成分。氣相色譜儀對氣體高度敏感,用于測量氣體濃度。此外,科學家們還發現Huc似乎完全不受氧氣的抑制,這在其他消耗氫氣的催化劑中沒有發現過。
為了評估這種酶將大氣中的氫轉化為電能的能力,研究小組使用了一種稱為電化學的技術。這項技術表明,Huc能夠將空氣中微小濃度的H2直接轉化為電能,從而為電路提供動力。科學家們使用了幾種創新的方法,包括光譜學和顯微鏡,來研究Huc如何在分子水平上做到這一點。
大氣中的氫可以被用來為未來的設備提供動力。雖然這種可再生能源的研究還處于早期階段,但這種酶可能有相當大的潛力,有一天可以為小型、可持續的空氣動力設備提供動力,作為太陽能的替代品。
例如,生物識別監視器、時鐘、簡單的計算機或LED地球儀都是可能由Huc供電的小型設備的例子。根據研究人員的說法,它的另一個應用是用于檢測氫氣的基于huc的生物電傳感器。由于這些傳感器具有令人難以置信的靈敏度,這對于檢測氫基礎設施或醫療環境中的氫氣泄漏來說是非常寶貴的。
然而,就目前而言,在實現Huc的全部潛力之前,必須克服幾個技術挑戰。
這篇科學家們的研究論文《細菌從大氣氫中提取能量的結構基礎》最近發表在《自然》雜志上。
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