یکشنبه 30 اردیبهشت 1403 - 18:57
ابداع نانوسیمهایی که از هوا برق تولید میکنند
آنا/دانشمندان استرالیایی موفق شدند با استفاده از نانوسیمهای باکتریایی از رطوبت هوا، برق تولید کنند.
به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، محققان دانشگاه نیوساوت ولز (UNSW) با مهندسی رشتههای پروتئینی تولید شده توسط باکتری ها، توانستند جریان الکتریکی را هدایت و آن را با استفاده از رطوبت هوا مهار کنند.
این تحقیقات بین رشتهای متشکل از مهندسی پروتئین و نانوالکترونیک، میتواند روزی به دانشمندان در توسعه «الکترونیک سبز» کمک کند.
وسایل الکترونیکی رایج و همه گیر امروزی با استفاده از فرآیندهای انرژی بر و اجزای بسیار سمی ساخته میشوند که برای تسهیل حرکت الکترونها در داخل دستگاه و انجام کار ضروری اند.
از سوی دیگر، رویدادهای متعدد در طبیعت نیز به حرکت الکترون نیاز دارند. مثلا، در فرآیند فتوسنتز که گیاهان برای تهیه غذای خود از آن استفاده میکنند، کلروفیل، الکترونها را در مولکولهای مختلف پروتئین حرکت میدهد. سیستمهای باکتریایی نیز الکترونها را با استفاده از رشتههای رسانا به نام نانوسیمها از طریق غشاها منتقل میکنند.
باکتریهای مهندسی برای نانوسیمها
نانوسیمهای باکتریایی میتوانند برق را هدایت کنند و به طور بالقوه برای ابداع سیستمهای سنجش بکار روند. با این حال، این نانوسیمها پس از برداشت از باکتری ها، به سختی اصلاح میشوند و بنابراین، عملکرد محدودی دارند.
«لورنزو تراواگلینی» «Lorenzo Travaglini» یکی از مجریان این پژوهش میگوید: برای غلبه بر این محدودیت ها، ما یک رشته را با استفاده از باکتری «E. coli» «ای. کولای» مهندسی ژنتیک کردیم.
وی افزود: ما DNA ای. کولای را طوری اصلاح کردیم که باکتریها نه تنها پروتئینهای مورد نیاز برای زنده ماندن خود را تولید کنند، بلکه پروتئین خاصی را که ما طراحی کرده بودیم نیز بسازند. سپس این پروتئینهای خاص را مهندسی و در آزمایشگاه به نانوسیمها مونتاژ کردیم.
جالب آنکه این مولکول اضافی که نانوسیمها را بسیار رسانا میکند، «هِم» «haem» است: یک ساختار دایرهای مبتنی بر آهن موجود در خون حیوانات که اکسیژن را به قسمتهای مختلف بدن انتقال میدهد.
تولید برق از هوا
مطالعات این پژوهشگران روی نانوسیمهای باکتریایی نشان داد وقتی مولکولهای هِم نزدیک به هَم چیده میشوند، میتوانند انتقال الکترون را نیز انجام دهند. تراواگلینی و همکارانش، هِم را در رشتههای مهندسی شده خود ادغام کردند با این امید که اگر الکترونها به اندازه کافی نزدیک به هَم قرار گرفتند بین مولکولهای هِم، بپرند.
محققان با اندازه گیری رسانایی رشتهها در حضور و غیاب مولکولهای هِم، تایید کردند مولکول مبتنی بر آهن باعث رسانایی پروتئین میشود. آزمایشهای گسترده نشان داد وقتی رطوبت شرایط محیطی بین ۲۰ تا ۳۰ درصد باشد، جریان الکتریکی قویتر است.
تکرار آزمایشها با افزایش مقادیر مواد رسانا بین الکترودها، تایید کرد رطوبت یک گرادیان بار در سراسر ماده ایجاد کرده و جریان افزوده را بدون اعمال پتانسیل اضافی شکل میدهد.
محققان سپس یک حسگر رطوبت ابداع کردند که وقتی بازدم از روی آن عبور داده میشود، جریان الکتریکی تولید میکند. آنها اکنون در حال بررسی چگونگی تنظیم تغییر خواص پروتئین هایشان با تغییر ساختار هِم یا محیط رشته، هستند. این دانشمندان اکنون در حال آزمایش مولکولهای حساس به نور برای تسهیل انتقال الکترون هستند.
تراواگلینی تاکید کرد این تحقیق هنوز در مراحل اولیه است و تا تبدیل شدن آن به بخشی از الکترونیک روزمره زمان زیادی مانده است.
نتایج این پژوهش در نشریه Small منتشر شده است.
پربیننده ترین
-
عکس مسی درآمد؛ آخرین توپ طلا با آرایشگر ویژه!
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
آخرین وضعیت راهها در چهارمین روز از سال جدید؛ محور چالوس از شنبه دوباره بسته میشود
-
زنده؛ بیرانوند در یک قدمی استقلال
-
"دنا پلاس اتومات" بخریم یا "تارا اتومات؟"/ مقایسه اختصاصی "آخرینخودرو" از دو خودروی پرطرفدار
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (16)
-
5 نشانه ضعیف شدن ریه ها و بهترین روش تقویت آن چیست؟
-
لندکروزر یا ۲۰۶؟ / مقایسه جالب "آخرینخودرو" به بهانه سخنان جنجالی میرسلیم
-
سپ، برترین شرکت در خاورمیانه شد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (28)
-
ویدیو تست و بررسی فیدلیتی پرایم جدید در آخرین خودرو
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (14)
-
لحظه به لحظه با جدال پرسپولیس مقابل النصر
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (22)
-
یحیی مچ ساپینتو را خواباند / برد ارزشمند پرسپولیس در صدمین شهرآورد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (19)
-
چالش/بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (11)
آخرین اخبار
-
تصاویر جدیدی از عملیات جستوجوی بالگرد رئیسجمهور
-
گل دوم منچستر سیتی به وستهم توسط فیل فودن
-
آخرین وضعیت عملیات جستجوی بالگرد رئیسجمهور از زبان سخنگوی دولت
-
این کامپیوتر ویندوزی خوشقیمت شبیه مک استودیو است و ۳۲ گیگابایت رم دارد
-
ارتقای سلامت روان با فناوریهای نوین
-
دوستت دارم امام رضا...
-
یک در میلیون در NBA
-
رباتهای هوشمند در خدمت پست
-
روایتی از منطقه سانحه بالگرد رئیسجمهور؛ در محل حادثه تخته سنگهایی با ارتفاع بیش از ۷۰ متر قرار دارند
-
کاهش استهلاک تایر خودروهای برقی با تایرنانویی
-
قالیباف به اندازه کفایت، رأی میآورد
-
تشویق شدید یورگن کلوپ، هنگام ورود به زمین
-
دستگاه هوشمند "هشدار پیش از تصادف" ساخته شد
-
ارتباط زنده EOC سازمان امدادونجات هلالاحمر با مرکز کنترل هماهنگی استان آذربایجان شرقی
-
طبیعت در گرگان صدتایی شد
سایر اخبار مرتبط
نظرات
ثبت نظر
مهمترین اخبار
آخرین تغییرات بازار ارز و طلا
یکشنبه 30 اردیبهشت 1403 - 18:30:20
معاون سازمان تامین اجتماعی: بیمه راهکاری برای مشارکت مردم در تولید است
یکشنبه 30 اردیبهشت 1403 - 19:45:00
فرصت ۲۰ روزه مودیان مالیاتی برای ارسال فهرست حقوق بگیران
یکشنبه 30 اردیبهشت 1403 - 18:30:00
همین الان نات کوینات به پول نقد تبدیل کن (با جایزه)
یکشنبه 30 اردیبهشت 1403 - 19:00:00
فهرست خودروهای برقی وارداتی در سامانه مشخص شد
یکشنبه 30 اردیبهشت 1403 - 17:30:00