Чем дольше варится партия пива, тем больше шансов, что микроорганизмы проникнут внутрь и все испортят. Чтобы ускорить и упростить процесс, ученые разработали крошечных роботов BeerBot.
При приготовлении пива пивовары начинают с извлечения сахара из зерен, таких как ячмень, в результате чего получается раствор, известный как сусло. Затем в сусло добавляются дрожжи, которые сбраживают сахара и, таким образом, превращают их в спирт и вкусовые соединения.
Процесс брожения занимает до четырех недель, за это время бактерии могут попасть в сусло и окончательно испортить вкус пива. Кроме того, после завершения процесса все дрожжевые клетки должны быть отфильтрованы из пива, что требует много времени.
Именно здесь на помощь приходят BeerBot.
Устройства, созданные профессором Мартином Пумерой и его коллегами из Пражского химико-технологического университета, имеют форму шариков шириной 2 мм. Каждая бусина изготавливается путем смешивания активных дрожжей, наночастиц магнитного оксида железа и альгината натрия, а затем капания жидкой смеси (по одной капле за раз) в раствор хлорида железа. На последнем этапе одну сторону каждой бусины делают пористой, подвергая ее воздействию щелочного раствора в электрохимической ячейке.
Когда получившиеся роботы BeerBot падают в колбу с суслом, они сначала опускаются на дно. . Однако, когда они начинают ферментировать сахар, они производят пузырьки углекислого газа, которые выталкивают их на поверхность.
Там боты выпускают углекислый газ в воздух, прежде чем снова опуститься вниз. Они повторяют этот процесс вверх и вниз, пока все сахара в сусле не будут сброжены. Затем гранулы остаются на дне колбы, где их можно собрать и удалить с помощью магнита — этот процесс, как сообщается, намного быстрее и проще, чем отфильтровывать свободные дрожжевые клетки, для ферментации которых требуется больше времени.
В качестве дополнительного бонуса было обнаружено, что отдельные партии BeerBot можно повторно использовать в течение еще трех циклов ферментации, прежде чем их нужно будет выбросить.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале АКС Нано.
