会冒泡的"啤酒机器人"可以加速啤酒的酿造

酿造一批啤酒的时间越长，微生物进入并破坏全部产品的机会就越大。为了加快和简化这一过程，科学家们已经开发了微型啤酒机器人。酿造啤酒时，酿酒师首先从大麦等谷物中提取糖分，形成一种被称为麦芽汁的溶液。然后将酵母加入麦芽汁中，使糖分发酵，从而将其转化为酒精和风味化合物。

发酵过程需要长达四周的时间，在此期间，细菌可能会进入麦芽汁，最终破坏啤酒的味道。此外，一旦这个过程完成，所有的酵母细胞必须从啤酒中过滤出来，这是一个耗时的任务。这就是啤酒机器人的用武之地。

由布拉格化学与技术大学的Martin Pumera教授及其同事创建的这些设备采用了2毫米宽的珠子形式。每个珠子都是通过混合活性酵母、磁性氧化铁纳米颗粒和海藻酸钠制成的，然后将液体混合物（每次一滴）滴入氯化铁溶液中。在最后一步，每个珠子的一面通过暴露在电化学电池内的碱性溶液中被制成多孔的结构。

当产生的BeerBots被扔进一个麦芽汁烧瓶中时，它们最初会沉到底部。然而，当它们开始发酵糖分时，它们会产生二氧化碳气泡，将它们推到表面。

在那里，机器人向空气中释放二氧化碳气体，然后再次沉入水中。它们重复这个上下的过程，直到麦芽汁中的所有糖分都被发酵。然后，这些珠子留在烧瓶底部，在那里它们可以被收集起来，用磁铁吸走--据说这个过程比过滤掉游离的酵母细胞要快得多，也容易得多，因为游离的酵母细胞需要更长时间来发酵糖分。

试验中还发现单个批次的BeerBots可以在需要丢弃之前再重复使用三个发酵周期。

关于这项研究的论文最近发表在ACS Nano杂志上。