دانشمندان ایرانی باتری حل شونده ساختند
به گزارش کارا پیام، یک پژوهش جدید که به همت «مائده محمدی فر» و «مریم رضایی» دانشمندان ایرانی انجام شده است، پتانسیل استفاده از پروبیوتیک ها را در ساخت باتری های جدید و حل شونده نشان میدهد.
به گزارش کارا پیام به نقل از ایسنا، در محموعه فیلم های «ماموریت غیرممکن»، یک جاسوس فوق العاده با بازی «تام کروز» از مافوق هایش دستور می گیرد تا دستگاه های گوناگونی که خودرا در عرض پنج ثانیه نابود می کنند، مورد استفاده قرار دهد.
به نقل از یورک الرت، «سئوخیون شان چوی»( Seokheun Sean Choi) استاد «دانشگاه بینگهمتون»(Binghamton University) در طول ۲۰ سال قبل درباره ی کاغذ الکترونیکی یک بارمصرف مطالعه کرده اما سخت ترین بخش در ساخت قطعات الکترونیکی موسوم به «گذرا»، باتری است.
چوی اظهار داشت: قطعات الکترونیکی گذرا را می توان برای کاربردهای زیست پزشکی و زیست محیطی مورد استفاده قرار داد اما ابتدا باید به یک شیوه زیست ایمن تجزیه شوند. اساسا شما نمی خواهید بقایای سمی در بدن خود داشته باشید. به این نوع قطعات، «قطعات الکترونیکی زیست جذب پذیر» گفته می شود. چالش اصلی برای قطعات الکترونیکی گذرا یا زیست جذب پذیر، منبع تغذیه است اما بیشتر منابع تغذیه مانند باتری های لیتیوم-یونی شامل مواد سمی هستند.
چوی و گروهش از پژوهش های پیشین خود درباره ی باتری های زیستی درس هایی گرفتند و آنها را در یک ایده جدید به کار بردند. آنها در پژوهش جدید خود، پتانسیل استفاده از پروبیوتیک ها را نشان دادند. پروبیوتیک ها میکروارگانیسم های زنده ای هستند که در صورت مصرف، فوایدی را برای سلامتی دارند و برای محیط زیست یا انسان بی ضرر هستند.
دکتر «مائده محمدی فر» فارغ التحصیل لابراتوار چوی در بیوالکترونیک و میکروسیستم ها، پیل سوختی حل شونده اولیه را طی دوران دانشجویی خود در دانشگاه بینگهمتون ابداع کرد.
چوی اظهار داشت: ما از باکتری های شناخته شده تولیدکننده برق استفاده کردیم که در سطح اول ایمنی زیستی قرار دارند و به این علت بی خطر هستند اما مطمئن نبودیم که اگر این باکتری ها در طبیعت رها شوند، چه رخ می دهد. هر زمان که در نشست ها سخن رانی می کردم، مردم می پرسیدند: پس شما از باکتری استفاده می کنید؟ آیا می توانیم با خیال آسوده از آن استفاده کنیم؟
«مریم رضایی» دانشجوی مقطع دکتری دانشگاه بینگهمتون، این مطالعه جدید را با بهره گیری از ترکیب ۱۵ پروبیوتیک از پیش تولید شده سرپرستی کرد.
چوی اظهار داشت: به خوبی مشخص شده است که پروبیوتیک ها ایمن و زیست سازگار هستند اما ما مطمئن نبودیم که آیا آنها قابلیت تولید برق دارند یا خیر. نتایج اولیه ناامیدکننده بودند اما ما تسلیم نشدیم. ما با بهره گیری از پلیمر و برخی نانوذرات، سطح یک الکترود را مهندسی کردیم که ممکنست برای باکتری ها مناسب تر باشد. هدف ما این بود که بصورت فرضی رفتار الکتروکاتالیستی پروبیوتیک ها را بهبود ببخشیم و به آنها قدرت بیشتری بدهیم.
الکترود اصلاح شده، متخلخل و زبر بود. به همین دلیل، شرایط بسیار خوبی را برای اتصال و رشد باکتری ها فراهم می کرد و قابلیت الکتروژنیک ریزارگانیسم ها را بهبود می بخشید. پوشش کاغذ حل شونده با یک پلیمر حساس به پی اچ پایین - به این معنا که فقط در یک محیط اسیدی مانند یک منطقه آلوده یا دستگاه گوارش انسان کار می کند - خروجی ولتاژ و مدت زمان کارکرد باتری را افزایش داد.
بااینکه پروبیوتیک ها فقط مقادیر کمی برق تولید کردند اما چوی این آزمایش ها را به عنوان یک اثبات مفهوم برای خود و دانشجویان آینده می بیند تا بر طبق آن کار کنند. وی ادامه داد: تحقیقات دیگری باید صورت گیرد. ما از ترکیبات پروبیوتیک استفاده کردیم اما من می خواهم بصورت جداگانه مطالعه کنم که کدام یک از آنها ژن های الکتریکی اضافی دارند و چه طور تعاملات هم افزایی می تواند تولید برق را بهبود ببخشد. ما در این مطالعه، یک واحد باتری زیستی را نیز ابداع کردیم. من می خواهم آنها را بصورت سری یا موازی به هم متصل کنم تا تولید برق را بهبود ببخشم.
این مطالعه در مجله «Small» به چاپ رسید.
منبع: كارا پیام
این مطلب کاراپیام را پسندیدین؟
(1)
(0)
مطالب مرتبط جدید کاراپیام
نظرات بینندگان کاراپیام در مورد این مطلب