會冒泡的"啤酒機器人"可以加速啤酒的釀造

釀造一批啤酒的時間越長，微生物進入并破壞全部產品的機會就越大。為了加快和簡化這一過程，科學家們已經開發了微型啤酒機器人。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，使糖分發酵，從而將其轉化為酒精和風味化合物。

發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的堿性溶液中被制成多孔的結構。

當產生的BeerBots被扔進一個麥芽汁燒瓶中時，它們最初會沉到底部。然而，當它們開始發酵糖分時，它們會產生二氧化碳氣泡，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酵糖分。

試驗中還發現單個批次的BeerBots可以在需要丟棄之前再重復使用三個發酵周期。

關于這項研究的論文最近發表在ACS Nano雜志上。