Onderzoekers brengen leven in de batterij

Onderzoekers van de universiteiten van Rice en Southern California hebben 4,4 miljoen dollar van de Amerikaanse luchtmacht gekregen om een mini-batterij te ontwikkelen. Met 'mini' wordt in dit geval millimeterwerk bedoeld: de batterij zou bedoeld zijn om spionagevliegtuigjes ter grootte van een insect aan te drijven, hoewel er te zijner tijd ongetwijfeld heel veel andere toepassingen voor gevonden zullen worden. De wetenschappers willen de Shewanella oneidensis-bacterie voor hun karretje spannen. Deze eencelligen gebruiken metalen in plaats van zuurstof om hun metabolisme op gang te houden, en zijn daardoor in staat om elektronentransport te verzorgen.

Door de juiste materialen voor het Shewanella-habitat te kiezen en door daar een anode van de juiste metaallegering in te hangen, zou een werkende batterij gemaakt kunnen worden, al zijn de onderzoekers nog een eind van praktijktoepassingen verwijderd. Voorlopig zijn ze druk bezig met het bestuderen van allerlei details, zoals hoe goed de Shewanella-cellen zich in een kristalrooster thuisvoelen. 'We moeten nog veel over ze leren', aldus teamleider Andreas Lüttge, 'maar ze zijn ontstellend handig in het omzetten van organisch materiaal in elektriciteit. We hebben er dan ook alle vertrouwen in dat die batterij er komt.'

Reacties (58)

[Dunrob]

Zou er dan toch meer leven zijn op andere planeten, waar (nog) geen water gevonden is, maar alleen metalen?! Aangezien deze bacterien toch geenzuurstof nodig hebben om te leven....

[Verwijderd]

dat bijna al het leven op onze aardbol water en zuurstof nodig heeft/bevat komt doordat deze 2 stoffen zo massaal aanwezig zijn op onze planeet
niet omgekeerd

[mjtdevries]

Jammer, maar het geldt wel degelijk ook omgekeerd.
Dat er zoveel zuurstof op onze aardbol voorkomt, komt juist doordat er leven ontstond.

Het eerste leven op aarde gebruikte geen zuurstof omdat er vrijwel geen zuurstof in de lucht zat. Sterker nog, dat zuurstof was een afvalproduct van dat eerste leven.

[Iblies]

Zuurstof is geen vereiste om leven te hebben.
Vrijwel alle organismes hebben scheikunde in hun pakket en er is een redelijk aantal dat helemaal geen zuurstof in zijn verbindingen heeft.

[Verwijderd]

of zonlicht for that matter (denk aan van de buitenwereld afgescheiden grotten).

[crashmatrix]

offtopic:
Maar dat leven is niet in een zonlichtvrije omgeving ontstaan, het is alleen maar ge-evolueerd naar een vorm die geen zonlicht nodig heeft

[Verwijderd]

Deze eencelligen gebruiken metalen in plaats van zuurstof om hun metabolisme op gang te houden, en zijn daardoor in staat om elektronentransport te verzorgen.

Lees ik dit nu goed? De bacterie "eet" metaal?
Dat zou dan betekenen dat het metaal in de baterij verbruikt word. Wat dus weer betekend dat de baterij een beperkte levensduur zal hebben en niet ofmoeilijk op te laden zal zijn tenzij ze op een of andere waarschijnlijk chemische methode, metaal terug kunnen plaatsen in de baterij. Vraag is dan natuurlijk welk chemisch proces kan hier voor zorgen en kan de baterie dit proces overleven?

@ Toff
Omdat we verder moeten kijken dan enkel en alleen deze toepassing. Mocht het inderdaad kunnen lukken een dergelijke kleine baterij te produceren dan zou wellicht een grotere variant andere mogelijkheden met zich mee kunnen brengen zoals b.v. mijn mobiel 100 dagen standby tijd te geven om er maar 1 te noemen. Of een zelfde levensduur te geven tegen een fractie van de omvang.

[Toff]

Waarom zou je die batterij willen herladen? Het is zelfs maar de vraag of die spy bugs meermalig gebruikt (kunnen) worden, want dat kleine spul slijt verhoudingsgewijs enorm. Bedrijfszekerheid is ook wat waard in deze bedrijfstak...

Omdat we verder moeten kijken dan enkel en alleen deze toepassing. Mocht het inderdaad kunnen lukken een dergelijke kleine baterij te produceren dan zou wellicht een grotere variant andere mogelijkheden met zich mee kunnen brengen zoals b.v. mijn mobiel 100 dagen standby tijd te geven om er maar 1 te noemen. Of een zelfde levensduur te geven tegen een fractie van de omvang.

Ja, dat is wel een aardig idee, maar ik denk niet dat de Amerikaanse luchtmacht daar 4,4 miljoen dollar voor geeft. Die wil gewoon de beste oplossing voor DEZE toepassing. Dan is een wegwerpbatterij - metaal = op -> bacterie sterft -> geen afvalprobleem - nog niet zo'n gekke oplossing bijvoorbeeld.

[Rrob]

metaal = op -> bacterie sterft -> geen afvalprobleem
De metaal-atomen blijven natuurlijk wel gewoon aanwezig, alleen in andere vorm/moleculen (roest of als deel van organische moleculen). Er is dus wel afval, alleen niet zoveel omdat de batterij zelf al vrij klein was

[Verwijderd]

en dan prop je er nog een andere bacterie in die de afval-zouten terug converteerd naar herbruikbaar metaal, dit heeft natuurlijk niet het eeuwige leven, maar met een goed gekozen symbiose kan de levensduur van de batterij nog een keer zeer ernstig verbeterd worden.

[Splorky]

'n eco omgeving in een baterij

[Verwijderd]

Nee, waarschijnlijk haalt deze bacterie zijn energie uit de oxidatie van metaal met zuurstof. Zoals de mens ook energiehoudende stoffen oxideert ('verbrand'). Oxidatie is tenslotten een exotherme reactie.

[yellow_feet]

...Lees ik dit nu goed? De bacterie "eet" metaal?
Dat zou dan betekenen dat het metaal in de baterij verbruikt word...

...dan zou wellicht een grotere variant andere mogelijkheden met zich mee kunnen brengen zoals b.v. mijn mobiel 100 dagen standby tijd te geven...

wordt t nog oppassen dat je batterij je telefoon niet opeet

[Abom]

Er zijn toch voldoende vloeibare metalen? Geen idee of ze die eten though

[xbassiex]

Misschien gaat het over metaalionen? Uiterst gezond. Jij en ik eten ze ook (denk aan calcium, ijzer, kalium, natrium)

[Top-Rob]

En als Saddam zijn gouden paleizen voor zijn eigen ogen langzaam ziet verdwijnen, weet ie tenminste dat er een paar mini-spionagevliegtuigen ter grootte van een wesp met lekkende batterijen in de buurt zijn...

[Juicy]

Die gouden paleizen heeft ie lang geleden al zien verdwijnen ... Nog voor er zelfs een spionnen vlieg bestond.

[Verwijderd]

Goud is een edelmetaal en reageert dus niet zo goed. Goud reageerd niet met zuurstof.

[Verwijderd]

maar ze zijn ontstellend handig in het omzetten van organisch materiaal in elektriciteit

Bio-energie!

[miw]

Eerder dus een brandstofcel, zoals overigens ook in het artikel staat. De energiedichtheid van zo'n cell is veel hoger dan een op chemie gebaseerde batterij.

[Nibbz]

Toevallig las ik gister in de spits, dat de amerikaanse overheid serieus zat te denken over spionage vliegtuigen, ter grote van een wesp.

past dit verhaal goed bij

[Verwijderd]

Vind ik niet zo een prettig gedacht eigenlijk. Dan kan Amerika iedereen in het oog houden.

[coensel]

Hoezo? Heb jij geen vliegenmepper dan?

[Amdk6II]

Een horrenraam en deur voldoet anders ook wel.

[tommy320]

Ben het met je eens, de roddelbladen zouden denk ik ook graag met van die dingen werken. Ook bedrijfsspionage wordt een stuk makkelijker

[Verwijderd]

dat is echt geen nieuws de documentaires die hier naar refereren vliegen je al jaren om de oren op discovery channel

[bonus]

Vliegen ja, uitgerust met...

[Pruttelpot]

In de Kijk stond ergens vorig jaar een heel artikel over dit soort spionage vligtuigjes. Momenteel zijn ze op grote libelle verkrijgbaar maar lopen ze nog steeds tegen de bekende problemen aan; levensduur vand e batterij.

Misschien dat dit daadwerkelijk gaat werken en misschien wel zo efficient blijkt dat het goed schaalbaar word.

[Verwijderd]

Eventjes de puntjes op de i en de j: levende organismen, ook mensen, leveren een boel H+ ofte protonen, elektrisch geladen materiaal dat als afval ergens naar toe moet.
U en ik dragen die over op O2 ofte zuurstof (electron-acceptor), en wij produceren H2O ofte water als afvalstof.

Bovengenoemd beestje heeft "an ability to grow both aerobically (O2) and anaerobically (utilizing a diversity of electron acceptors such as nitrite, nitrate, thiosulfate, iron, manganese, uranium" (sic uit http://shewanella.org).

De "wespen" zullen dus doodgaan, net zoals hun biologische voorbeelden...

[geenstijl]

"Levensduur" van een batterij krijgt zo een heel andere betekenis.

[EJP]

oftewel

[Verwijderd]

Deze eencelligen gebruiken metalen in plaats van zuurstof om hun metabolisme op gang te houden.

'maar ze zijn ontstellend handig in het omzetten van organisch materiaal in elektriciteit.

volgens mij heb ik dan bij scheikunde niet goed opgelet..
metalen zijn toch niet organisch?

[pe1pme]

volgens mij heb ik dan bij scheikunde niet goed opgelet..
metalen zijn toch niet organisch?

idd (2x): metalen zijn idd niet organisch maar er zijn legio organische verbindingen met metalen er in.
Een goed voorbeeld in dit biologie verhaal is het menselijk
haemoglobine (die de zuurstof transporteert in het lichaam). Een molecuul van deze stof bestaat uit ruim 700 deeltjes waarvan er slechts 1 IJzer is. Dit deeltje is dan ook gelijk essentieel. Het plantengroen (chlorofiel) is ngenoeg hetzelfde stofje als het haemoglobine maar dan met magnesium er in ipv ijzer.

[habbekrats]

En waarom belde jij niet jantje , euh mijnn batterij was ziek meester

[Dunrob]

Arme beestjes,...

[Verwijderd]

Ik denk dat het bewustzijn gelukkig niet zo bijster veel is bij eencellig organismen .

[Verwijderd]

Maar hebben we (de mensheid) wel het recht om dit te doen? Ik begin me dit steeds vaker af te vragen. Wat zijn wij nou meer dan zo'n eencellig wezentje (op een paar biljoen cellen na )?

[Verwijderd]

Nou, als ik greenpeace ineens op tv zie met acties omdat Ebola met uitsterven wordt bedreigd.....

In dit geval is het niet meer als koeien in het weiland, zij krijgen vreten en wij gebruiken de restproducten

@j0ri:

Koeienmest zou bijvoorbeeld een restproduct kunnen zijn, is een (trage) energiebron.

[Verwijderd]

In dit geval is het niet meer als koeien in het weiland, zij krijgen vreten en wij gebruiken de restproducten

ik wil niet weten wat jullie thuis in de voorraadkast hebben liggen, maar wat wij thuis eten zijn toch echt geen rest producten van dat beest ;x

@blasius
hmm, toenet je zin fout gelezen ik las iets in de trend van "zij krijgen vreten en wij eten de restproducten", wat natuurlijk vrij gek zou zijn
i blame it on the coffee ;x

[Verwijderd]

Ok, ik begrijp dat je al vegetarier bent geworden (en veganist) als je medelijden krijgt met dieren tot op dit niveau.

Mijn vraag: waarom mag dit dier niet lijden, en de planten die je eet (of op staat) wel?

Vraag doet dus binne dit forum niet terzake want onbeantwoordbaar/onbediscussierbaar --- niet de interesse van de lezers, niet de kennis van de lezers, ...

[mae-t.net]

@j0ri: Restproducten... Als je de vergelijking goed doortrekt is dat welbeschouwd ook al melk. Misschien niet in de voorraadkast, maar dan toch wel in de koelkast. En natuurlijk de mest in je tuin, zoals al aangegeven.

[Verwijderd]

Leuke ontwikkeling... vraag me af of deze batterijen ook lekken... zit je spionage-wesp vol bacterien..