<< error >> (our Markdown requires valid webpage links, not image links, see manual)

Ingebouwde brandstofcel maakt insect militair inzetbaar

In de VS is een biobrandstofcel ontwikkeld die zich laat inbouwen in een levende kakkerlak, en dan werkt op zijn levenssappen. Zo kun je zijn camera en zijn afstandsbediening van stroom voorzien en hoef je niet bang te zijn dat zijn batterij opraakt, meldt Daniel Scherson (Case Western Reserve University) in JACS.

En mocht u dit een raar verhaal vinden: zeker in militaire kringen bestaat al veel langer het idee om kakkerlakken om te vormen tot vooruitgeschoven verkenners. Dit vooral omdat ze vrij lang zonder lucht en water kunnen, en veel meer radioactieve straling kunnen hebben dan een mens. Er is zelfs wel eens beweerd dat kakkerlakken de enige dieren zijn die een wereldwijde kernoorlog zullen overleven.

Eerder is al ontdekt dat je de dieren op afstand kunt besturen door hun zenuwstelsel gerichte elektrische pulsjes toe te dienen. Als spanningsbron diende daarbij een batterij, maar die heeft het nadeel dat hij snel leeg raakt.

Vandaar de biobrandstofcel. Hij is opgebouwd uit polymeerdraadjes in een glazen capillair, dat vloeistof aanzuigt. De diameter bedraagt 0,5 mm.

De anode is gecoat met twee enzymen. Trehalase breekt de suiker trehalose op in twee glucosemoleculen, waarna glucose-oxidase elektronen aan die glucose onttrekt. De kathode is gecoat met weer een ander enzym: bilirubine-oxidase, dat de elektronen doorschuift naar moleculaire zuurstof. Die laatste vormt vervolgens water. Voor het elektronentransport worden de draadjes verrijkt met een osmiumcomplex.

Voor trehalose als brandstof werd gekozen omdat kakkerlakkenbloed relatief veel (30 mM) van deze suiker bevat.

De onderzoekers hebben zo’n brandstofcel geplaatst in een vrouwelijk exemplaar van Blaberus discoidalis, een fors uitgevallen Zuid-Amerikaanse kakkerlakkensoort. Nadat de anesthesie was uitgewerkt, leek ze er geen last van te hebben.

Vervolgens werd de energie-opbrengst gedurende 2,5 uur gemeten: ze kwam uit op 55 microwatt per vierkante centimeter, bij een potentiaalverschil van 0,2 V. Voor prikkeling van het zenuwstelsel zou dat ruim voldoende moeten zijn.

De volgende stap wordt om de kakkerlak daadwerkelijk van stroomverbruikers te voorzien. Om te beginnen een LED-zwaailicht zodat je ook kunt zien dat de brandstofcel werkt.

bron: C&EN

www.c2w.nl