一些細菌通過其正常的新陳代謝過程產生電子，微生物燃料電池利用這一點來產生電力。在電極上的薄膜中培養它們，給它們喂食有機物，然后，研究人員就能獲得一個在幫助清理廢水的同時發電的設備。至少，這就是它在理想世界中的工作方式，但實際上很少有電子能夠以足夠快的速度逃離細菌膜并進入電極以提供足夠的電流和功率。。
因此，在新研究中，加州大學洛杉磯分校的團隊尋找到了提高發電量的方法。研究人員從名為Shewanella oneidensis的細菌開始，這是一種有前景的燃料電池微生物，在低氧環境中茁壯成長。事實證明，它的效率受到細菌膜的限制，電子很難通過它“逃逸”。
因此研究人員通過在細菌內部植入傳輸線來解決這個問題。研究小組在由氧化石墨烯制成的電極上培育出Shewanella oneidensis細菌，該電極中嵌入了銀離子。細菌將這些離子還原成納米顆粒，納入其細胞內，這有助于更多電子逃到其膜外。
該研究的通訊作者段向峰說：“將銀納米粒子加入細菌中，就像為電子創造了一條專用快車道，這使我們能夠提取更多的電子，而且速度更快。”
研究小組說，經過改進后，細菌現在將其產生的81%的電子送入電極。這產生了每平方厘米0.66毫瓦的功率，研究人員稱這是微生物燃料電池的最高功率密度，差距相當大。這一突破可能有助于使微生物燃料電池在現實世界中更加實用。
