お知らせ

第2回サイエンス・コ・ラボ 2018

食べ物に含まれる酵素とカーボンナノチューブで、
驚きの発電方法を試してみよう

『酵素でバイオ発電』

日時 2018年6月30日(土)
場所 宮城野校舎 中講義室
参加生徒 仙台育英 特別進学コース1・2年生、秀光コース1年生・秀光5年生(希望者)
講師 東北大学大学院工学研究科
 西澤松彦 教授
 TA(ティーチングアシスタント)の皆さん

 
 東北大学をはじめとする専門の先生方からの指導を受けることができる、理科の実験講座「サイエンス・コ・ラボ」。第2回目のテーマは『酵素でバイオ発電』です。毎年人気がある本テーマですが、前回に続いてさらに多くの希望者が集まり、今回は中講義室で行われました。ご指導いただいたのは教授である西澤松彦先生です。食べ物などに含まれている“酵素"や“カーボンナノチューブ”を使用して、身近なものを使った発電をしてみようという実験に挑戦しました。

実験の様子

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今回の実験のポイント

第2回「酵素でバイオ発電」

 生物の体を構成する単位である細胞には、ミトコンドリアという「有機物からのエネルギー取り出し工場」 が存在しています。そこでは、幾種類もの酵素が、細胞内に取り込まれた有機物をより小さな分子に分解する過程で、いろいろな物質に電子を受け渡しさせながら、ATPというエネルギー物質を合成しています。すなわちミトコンドリアは、いわば細胞内の発電所とも言えるでしょう。
 そこで、その酵素が電子を流す(ある物質から電子を取り出したり、別な物質にそれを渡したりする)ことができるならば、酵素で電流を作り出す ─ すなわち発電ができるのではないかという考えが生まれます。
 今回の実験では、導電性を持つカーボンナノチューブを含んだ墨汁をろ紙にしみこませ、これを電極に使用しています。まずそれがしっかり電極として作動するかを確かめ、つぎにこれを酵素溶液に浸して、市販の飲料水コーラ、カルピスやコーヒー、また、どら焼きなども材料にして発電ができるかを測定しています。そして、それが実際の人間社会の中でどんなものに応用され製品化されているのか、という内容まで、話は広がっていきます。
 とても緻密に考えられている実験で、やっていて面白く、途中の成果も評価することができる工夫された実験計画(実験プロトコル)になっています。
 

 
 

生徒たちのレポート

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  • ▲レポート01
  • ▲レポート02
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  • ▲レポート04
  • ▲レポート05
  • ▲レポート06
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【2017 サイエンス・コ・ラボ】