Η πρώτη γεννήτρια που αποτελείται από ιούς
Ημερομηνία:
15/5/2012, 18:28 - Εμφανίσεις: 100
Φανταστείτε να μποÏοÏσατε να φοÏτίζετε το κινητό σας ενώ πεÏπατάτε, χάÏη σε μια μικÏή γεννήτÏια, λεπτή σαν φÏλλο χαÏτιοÏ, τοποθετημÎνη μÎσα στη σόλα του Ï€Î±Ï€Î¿Ï…Ï„ÏƒÎ¹Î¿Ï ÏƒÎ±Ï‚. Η μÎÏα αυτή δείχνει να ÎÏχεται πιο κοντά μετά την παÏουσίαση μιας συσκευής που χÏησιμοποιεί ιοÏÏ‚ για να μετατÏÎψει τη μηχανική ενÎÏγεια σε ηλεκτÏική.
Στη σημεÏινή της μοÏφή, η γεννήτÏια ιών Ï€ÏοσφÎÏει τάση μÎχÏι 400 millivolt, πεÏίπου Ï„ÎσσεÏις φοÏÎÏ‚ λιγότεÏο από μια κοινή μπαταÏία ΑΑΑ. Θα μποÏοÏσε όμως να βελτιωθεί ώστε να χÏησιμοποιηθεί σε φοÏτιστÎÏ‚, ή ακόμα και σε εμφυτεÏματα που χÏειάζονται ηλεκτÏική ενÎÏγεια για να λειτουÏγήσουν μÎσα στο σώμα.
Η εφεÏÏεση, που παÏουσιάζεται αυτή την εβδομάδα στην επιθεώÏηση Nature Nanotechnology, αξιοποιεί το λεγόμενο πιεζοηλεκτÏικό φαινόμενο, κατά το οποίο η άσκηση πίεσης οδηγεί στην εμφάνιση ηλεκτÏικής τάσης.
Το φαινόμενο αυτό παÏατηÏείται σε διάφοÏα υλικά, από κεÏαμικοÏÏ‚ κÏυστάλλους μÎχÏι βιολογικά μόÏια όπως το DNA και οι Ï€ÏωτεÎνες. Τα μόÏια αυτά φÎÏουν πεÏισσότεÏα θετικά φοÏτία στη μία τους άκÏη και λιγότεÏα στην άλλη, και Îχουν την τάση να ευθυγÏαμμίζονται αυθόÏμητα Î¼ÎµÏ„Î±Î¾Ï Ï„Î¿Ï…Ï‚, Îτσι ώστε τα θετικά φοÏτισμÎνα άκÏα τους να στÏÎφονται όλα Ï€Ïος την ίδια κατεÏθυνση. Και όταν τα υλικά αυτά δεχθοÏν πίεση, η παÏαμόÏφωσή τους αυξάνει την ηλεκτÏική πόλωση και δημιουÏγεί τάση.
Το πιεζοηλεκτÏικό φαινόμενο αξιοποιείται ήδη σε πληθώÏα εφαÏμογών, από τους ηλεκτÏικοÏÏ‚ αναπτήÏες μÎχÏι το μικÏοσκόπιο σάÏωσης σήÏαγγας. Το Ï€Ïόβλημα όμως είναι ότι οι σημεÏινÎÏ‚ πιεζοηλεκτÏικÎÏ‚ γεννήτÏιες κατασκευάζονται συνήθως από τοξικά υλικά, γεγονός που πεÏιοÏίζει τις χÏήσεις τους.
Αυτό θα μποÏοÏσε να αλλάξει στο μÎλλον με τη χÏήση βιολογικών υλικών όπως οι ιοί. Οι εÏευνητÎÏ‚ του Î•Î¸Î½Î¹ÎºÎ¿Ï Î•ÏγαστηÏίου Lawrence Berkeley, το οποίο υπάγεται στο αμεÏικανικό υπουÏγείο ΕνÎÏγειας, πειÏαματίστηκαν με Îναν βακτηÏιοφάγο, δηλαδή Îναν ιό που Ï€Ïοσβάλλει βακτήÏια, με την ονομασία M13.
Ο βακτηÏιοφάγος, εντελώς αβλαβής για τον άνθÏωπο, Îχει σχήμα σωλήνα (αÏιστεÏά στην Îνθετη), του οποίου το εξωτεÏικό πεÏίβλημα αποτελείται από 2.700 αντίγÏαφα μιας Ï€ÏωτεÎνης που παÏουσιάζει πιεζοηλεκτÏικÎÏ‚ ιδιότητες (δεξιά στην Îνθετη). Το Îνα άκÏο της Ï€ÏωτεÎνης είναι αÏνητικά φοÏτισμÎνο, και στÏÎφεται Ï€Ïος την επιφάνεια του σωλήνα, ενώ το άλλο φÎÏει θετικό φοÏτίο και στÏÎφεται Ï€Ïος το εσωτεÏικό του σωλήνα (όπου συγκÏατεί το αÏνητικά φοÏτισμÎνο DNA του ιοÏ).
Σε Ï€Ïώτη φάση, οι εÏευνητÎÏ‚ Ï„Ïοποποίησαν γενετικά τον ιό και ÏÏθμισαν τη δομή της Ï€ÏωτεÎνης ώστε να γίνει ακόμα πιο πολωμÎνη. Στη συνÎχεια, εκατομμÏÏια αντίγÏαφα του Î¹Î¿Ï Ï„Î¿Ï€Î¿Î¸ÎµÏ„Î®Î¸Î·ÎºÎ±Î½ πάνω σε μια λεπτή μεμβÏάνη, πάνω στην οποία ευθυγÏαμμίστηκαν αυθόÏμητα Î¼ÎµÏ„Î±Î¾Ï Ï„Î¿Ï…Ï‚.
ΠολλÎÏ‚ Ï„Îτοιες μεμβÏάνες στοιβάχθηκαν η μία πάνω στην άλλη Ï€ÏοκειμÎνου να αυξηθεί η ηλεκτÏική τάση, και η στοίβα αυτή τοποθετήθηκε ανάμεσα σε δÏο ηλεκτÏόδια από χÏυσό.
Όταν κανείς πιÎσει τη συσκευή με το δάχτυλο, οι ιοί παÏάγουν αÏκετή ηλεκτÏική ενÎÏγεια ώστε να εμφανιστεί ο αÏιθμός «1» πάνω σε μια οθόνη υγÏών κÏυστάλλων.
Ο Î”Ï Î£Î¿Ï…Î½-γουκ Λι, επικεφαλής της μελÎτης, ελπίζει τώÏα ότι η γεννήτÏια είναι δυνατό να βελτιωθεί ώστε να αξιοποιηθεί μελλοντικά σε εμποÏική κλίμακα: «ΔεδομÎνου ότι τα εÏγαλεία της βιοτεχνολογίας επιτÏÎπουν την παÏαγωγή γενετικά Ï„ÏοποποιημÎνων ιών σε μεγάλη κλίμακα, τα πιεζοηλεκτÏικά υλικά που βασίζονται σε ιοÏÏ‚ θα μποÏοÏσαν να Ï€ÏοσφÎÏουν μια απλοÏστεÏη οδό για την ανάπτυξη καινοτόμων μικÏοηλεκτÏονικών στο μÎλλον.

in.gr
Πηγή: techteam.gr
Η πρώτη γεννήτρια που αποτελείται από ιούς
|
|
|