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박테리아로 전기 생산하는 ‘바이오닉 버섯’

2018년 12월 03일 11:00
이미지 확대하기마누 마누어 미국 스티븐스공대 교수팀이 개발한 바이오닉 버섯. 나선형으로 배열한 초록색 물질이 남세균이다. Sudeep Joshi, Stevens Institute of Technology 제공
마누 마누어 미국 스티븐스공대 교수팀이 개발한 바이오닉 버섯. 나선형으로 배열한 초록색 물질이 남세균이다. 수딥 조쉬, 스티븐스공대 제공

마누 마누어 미국 스티븐스공대 교수팀이 나노물질과 남세균을 결합해 전기를 생산하는 ‘바이오닉 버섯’을 개발했다.

 

햇빛을 전기로 변환시키는 남세균의 특성은 기존에도 알려져 있었다. 하지만 인공적인 환경에서는 남세균이 쉽게 죽는다는 한계가 있었다. 연구팀은 3차원(3D) 프린터를 이용해 그래핀 나노리본으로 된 전자잉크를 나뭇가지 모양으로 인쇄한 뒤, 양송이버섯의 머리 표면에 붙였다. 남세균도 양송이버섯 표면에 나선 모양으로 배열했다.

 

연구팀이 양송이버섯에 빛을 비추자 남세균은 광합성을 하며 전기를 생산했다. 그래핀 나노리본과 남세균이 만나는 지점에 전자가 모였고, 그래핀 나노리본에 65nA(나노암페어·1nA는 10억분의 1A)의 전류가 흘렀다.

 

연구에 참여한 수딥 조쉬 연구원은 “버섯이 남세균에게 적절한 영양분과 수분, 수소이온농도(pH), 온도 등의 환경을 제공한다”며 “세균과 균류라는 서로 다른 생물에 나노 물질을 합쳐 인위적인 공생 관계를 만들 수 있었다”고 말했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘나노레터스’ 11월 7일자에 게재됐다. doi:10.1021/acs.nanolett.8b02642

 

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