釀造一批啤酒的時間越長，微生物進入并破壞全部產(chǎn)品的機會就越大。為了加快和簡化這一過程，科學家們已經(jīng)開發(fā)了微型啤酒機器人。釀造啤酒時，釀酒師首先從大麥等谷物中提取糖分，形成一種被稱為麥芽汁的溶液。然后將酵母加入麥芽汁中，使糖分發(fā)酵，從而將其轉(zhuǎn)化為酒精和風味化合物。
發(fā)酵過程需要長達四周的時間，在此期間，細菌可能會進入麥芽汁，最終破壞啤酒的味道。此外，一旦這個過程完成，所有的酵母細胞必須從啤酒中過濾出來，這是一個耗時的任務。這就是啤酒機器人的用武之地。
由布拉格化學與技術大學的Martin Pumera教授及其同事創(chuàng)建的這些設備采用了2毫米寬的珠子形式。每個珠子都是通過混合活性酵母、磁性氧化鐵納米顆粒和海藻酸鈉制成的，然后將液體混合物（每次一滴）滴入氯化鐵溶液中。在最后一步，每個珠子的一面通過暴露在電化學電池內(nèi)的堿性溶液中被制成多孔的結(jié)構(gòu)。
當產(chǎn)生的BeerBots被扔進一個麥芽汁燒瓶中時，它們最初會沉到底部。然而，當它們開始發(fā)酵糖分時，它們會產(chǎn)生二氧化碳氣泡，將它們推到表面。
在那里，機器人向空氣中釋放二氧化碳氣體，然后再次沉入水中。它們重復這個上下的過程，直到麥芽汁中的所有糖分都被發(fā)酵。然后，這些珠子留在燒瓶底部，在那里它們可以被收集起來，用磁鐵吸走--據(jù)說這個過程比過濾掉游離的酵母細胞要快得多，也容易得多，因為游離的酵母細胞需要更長時間來發(fā)酵糖分。
試驗中還發(fā)現(xiàn)單個批次的BeerBots可以在需要丟棄之前再重復使用三個發(fā)酵周期。
關于這項研究的論文最近發(fā)表在ACS Nano雜志上。
