February 27, 2024

Οι ερευνητές αναπτύσσουν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας χρησιμοποιώντας βακτήρια

Προβολή: Τέσσερις διεθνείς ερευνητές έχουν εξερευνήσει τρόπους ανάπτυξης πηγών ενέργειας που είναι ανανεώσιμες και κομποστοποιήσιμες χρησιμοποιώντας βακτήρια και βιοϋλικά.

Το έργο, που ονομάζεται Electric Skin, είχε ως στόχο τη δημιουργία μιας εύκαμπτης μπαταρίας με χαρακτηριστικά παρόμοια με μια ζωντανή μεμβράνη ή «ανθρώπινο δέρμα».

Οι ερευνητές, η Nada Elkharashi, η Catherine Euale, η Sequoia Fischer και η Paige Perillat-Piratoine, εστίασαν σε πρωτεϊνικά νανοσύρματα ή pili, που είναι δομές που μοιάζουν με τρίχες που βρίσκονται συνήθως στην κυτταρική επιφάνεια των βακτηρίων και βοηθούν τα βακτήρια να κινούνται και να προσκολλώνται στις επιφάνειες.

Φωτογραφία ειδήσεων στο Electric Skin
Το Electric Skin είναι ένα ερευνητικό έργο που αναπτύχθηκε από τέσσερις διεθνείς σχεδιαστές

Το Pili έγινε το επίκεντρο του έργου αφού ανακάλυψε ότι τα νανοσύρματα μπορούν να παράγουν έως και 0,5 βολτ ηλεκτρικής ενέργειας μέσω μιας μεμβράνης πάχους επτά μικρομέτρων.

Το έργο βασίστηκε στην έρευνα των επιστημόνων Dr. Derek Lovley και Dr. Jun Yao από το Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης Amherst (UMass), οι οποίοι δημιούργησαν ένα βιοφίλμ χρησιμοποιώντας ένα στέλεχος βακτηρίων που επέτρεπε την ενέργεια της εξάτμισης υγρασίας να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω του αέρα. υγρασία. αέρας.

Λόγω της αφθονίας των επιθυμητών βακτηρίων, τα οποία μπορούν να βρεθούν σε εδάφη που στερούνται οξυγόνου, λασπότοπους, λίμνες κήπων και χαρακώματα βαθέων υδάτων, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η εργασία τους θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια ανανεώσιμη και πλήρως βιοαποδομήσιμη πηγή ενέργειας.

«Η έρευνα UMass δείχνει ότι όταν συνδέονται μεταξύ τους, τα νανοσύρματα πρωτεΐνης που βρίσκονται στα βακτήρια Geobacter sulfurreducens χρησιμοποιούν την υγρασία στον αέρα για να δημιουργήσουν ηλεκτρικό φορτίο», είπε ο Euale. «Αυτά τα νανοσύρματα, που ονομάζονται pili, μπορούν να παράγουν έως και 0,5 βολτ μέσω μιας μεμβράνης πάχους 7 μικρομέτρων».

«Μέχρι στιγμής, η UMass χρησιμοποιεί υλικά όπως το γυαλί για να ενσωματώσει τα νανοσύρματα», συνέχισε. «Η έρευνά μας στο Electric Skin, ωστόσο, διερευνά τώρα τη δυνατότητα ενός κομποστοποιήσιμου βιοϋλικού να ενσωματώνει τα νανοσύρματα».

Φωτογραφία μιας ιδέας για μια πηγή ενέργειας Electric Skin
Οι ερευνητές ανέπτυξαν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας χρησιμοποιώντας βακτήρια.

Με το Electric Skin, η ερευνητική ομάδα επικεντρώνεται στην ενσωμάτωση νανοσυρμάτων σε βιοϋλικά, όπως μεμβράνες με βάση τα φύκια, που θα καθιστούσαν το υλικό πλήρως κομποστοποιήσιμο.

«Αυτή τη στιγμή, δοκιμάζουμε τα κυκλώματά μας σε εύκαμπτες μεμβράνες που βασίζονται σε φύκια αντί για γυαλί», είπε ο Euale. «Προσπαθούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή την τεχνολογία για να δημιουργήσουμε υλικό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας το οποίο είναι πλήρως βιοαποικοδομήσιμο, δημιουργώντας έναν συνεχή κύκλο που ξεκινά με βακτήρια που κατοικούν στο έδαφος και επιστρέφει στο έδαφος ως λίπασμα».

“Γιατί ονομάζουμε “δέρμα” το κομποστοποιήσιμο βιοϋλικό; Η προσθήκη μιας υφής μεμβράνης που θα μπορούσε να φορτίζει τις συσκευές μας με τον αέρα του περιβάλλοντος δίνει στο σχεδιασμό μας μια εγγενή ζωντανή ή βιομιμητική ιδιότητα, όπως το δέρμα ενός ζωντανού πλάσματος”, είπε. Ο Elkharashi, ο οποίος έχει Μεταπτυχιακό στο Σχέδιο από τη Σχολή Τεχνών του Πανεπιστημίου Βιρτζίνια Commonwealth στο Κατάρ.

“Σε ψυχολογικό επίπεδο, αυτό μας κάνει λιγότερο πιθανό να απαλλαγούμε από ένα ζωντανό ον. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία μιας σύνδεσης μεταξύ του άψυχου και του ζωντανού.”

Φωτογραφία βιοϋλικού
Το έργο χρησιμοποιεί νανοσύρματα που βρίσκονται σε συγκεκριμένα βακτήρια

Η ομάδα ελπίζει ότι η ευέλικτη μπαταρία μπορεί να προσαρμοστεί σε μια ποικιλία τεχνολογιών και να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες περιπτώσεις στην καθημερινή ζωή, φανταζόμενος ότι η μπαταρία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία πηγών φωτός ή ακόμα και για τη φόρτιση τηλεφώνων.

«Ελπίζουμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το «δέρμα» ως ερέθισμα για να αλλάξουμε τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι αλληλεπιδρούν και συνδέονται με καθημερινά αντικείμενα», είπε ο Elkharashi. «Για παράδειγμα, ας φανταστούμε έναν λαμπτήρα του οποίου η ενέργεια προέρχεται από αυτό το ηλεκτρικό δέρμα ή ένα τηλέφωνο που φορτίζει μέσω αυτού».

Η φωτογραφία είναι ευγενική προσφορά της Σχολής Τεχνών στο Πανεπιστήμιο της Κοινοπολιτείας της Βιρτζίνια στο Κατάρ.

Περιεχόμενο της ένωσης

Αυτό το άρθρο γράφτηκε από τον Dezeen για τη Σχολή Τεχνών στο Πανεπιστήμιο της Κοινοπολιτείας της Βιρτζίνια στο Κατάρ. Μάθετε περισσότερα για το περιεχόμενο της συνεργασίας Dezeen εδώ.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *