عمليات البحث

الإلكترونيات الحيوية والبكتيريا كمحطات لتوليد الطاقة


L 'الطاقة الكهربائية لا تتحد جيدا مع مياه البحر. ولهذا السبب ، قبل ثلاث سنوات ، ترك رصد التيارات الكهربائية في قاع البحر الجميع مذهولين. تم الاكتشاف بواسطة علماء من جامعة آرهوس في الدنمارك: تمكنت التيارات الكهربائية من عبور قاع البحر بفضل الكائنات الدقيقة التي تصرفت مثل الموصلات الحالية. كانت الفرضية الأولى هي أن مستعمرات بكتيرية تمكنوا من إنشاء "شبكة الأسلاك الخارجية المشتركة ". بعد ثلاث سنوات ، تم تعميق البحث وفتح التطبيقات المحتملة في قطاع الإلكترونيات.


ال الوقود الحفري من المقرر أن تنتهي ومعها أيضًا مواد أساسية مثل السيليكون. يمكن العثور على الإجابة على الجوع العشوائي للإنسان في عالم الكائنات الدقيقة. تجعلنا ملاحظة جامعة آرهوس نفهم أنه لا يزال هناك الكثير لاكتشافه بكتيريا يمكن أن يثبت ، مرة أخرى ، الحلفاء الممتازين للإنسان.

ال بكتيريا الذي لاحظه فريق البحث في جامعة آرهوس ، تمكنوا من إنشاء نوع من "الكابلات الكهربائية الحية". في بنيتها ، تشتمل هذه الكائنات الدقيقة على حزمة من الأسلاك المعزولة التي تعمل كموصل. من خلال هذا الهيكل ، تكون البكتيريا قادرة على إجراء العمليات التيار الكهربائي من طرف إلى آخر. جذب هذا الاكتشاف قبل بضع سنوات انتباه جامعة جنوب كاليفورنيا بالولايات المتحدة الأمريكية. أعطت الشراكة بين مركزي البحث نتائج مثيرة!

أظهرت تجاربنا أن التوصيلات الكهربائية التي لوحظت في قاع البحر هي نتيجة الهياكل الصلبة التي أحدثتها البكتيريا "أوضح كريستيان بفيفر من جامعة آرهوس. ال التيارات الكهربائية التي تولدها البكتيريا يمكن أن تنقطع بسلك رفيع يوضع أفقيًا على تدفق الإلكترونات.

ال بكتيريا لوحظ وجود جسم ممدود يحتوي في الداخل على بعض سلاسل خيطية محاطة بأغشية خاصة. حتى لو بدا النموذج الوصفي الذي تم عرضه للتو بسيطًا ، فمن الجيد تحديد أن الهياكل الخيطية معزولة عن الأغشية تمامًا مثل أغشيةنا كابلات كهربائية يعزلون الموصلات ، مع الاختلاف الذي نتحدث عنه في النموذج البكتيري عوازل بيولوجية بالمقياس النانوي: البكتيريا المرصودة أرق بحوالي 100 مرة من شعر الإنسان.

هؤلاء بكتيريا لقد قاموا بتكييف عملية الأيض الخاصة بهم مع البيئة التي يعيشون فيها: مدفونين في أعماق المحيط ، مدفونين تحت طبقات الرواسب الأولى في قاع البحر ، يمكنهم البقاء على قيد الحياة بفضل كميات صغيرة جدًا من الأكسجين والمواد العضوية. ونظرا لندرة مصادر الطاقة ، فإن عملية التمثيل الغذائي لهذه الكائنات الدقيقة بطيء جدا و علم الاحياء المجهري انها ليست مستعدة للتعامل مع مثل هذه الكائنات الحية. تختلف طرق وأوقات توليد المستعمرات البكتيرية من هذا النوع بشكل كبير عن ظروف البحث المطبقة حاليًا.

حتى الآن ، هناك حاجة إلى نهج مختلف: 90 ٪ من الكائنات الحية وحيدة الخلية موجود على الأرض ، ويعيش في نفس الظروف القاسية ؛ يحتاج الإنسان إلى توسيع آفاقه البحثية ليتمكن من جمع الموارد الهائلة للعالم الميكروبيولوجية. التطبيقات النظرية لـ الإلكترونيات الحيوية هم لانهائي.

المصدر | جامعة آرهوس



فيديو: الفصل الطاقه (يونيو 2021).