Victor007
12th November 2009, 10:50 AM
پژوهشگران با تقليد از فرآيند توليد جريان الکتريکي در مارماهي، باتري جديدي توليد کرده‌اند که از فرآيندهاي زيستي براي توليد جريان برق بهره مي‌برد. اين باتري مي‌تواند يک دستگاه پخش ام.پي.تري را براي 10 ساعت روشن نگاه دارد.
در دسامبر 2007 / آذر 1386، يک آکواريوم ژاپني لامپ‌هاي روي يک درخت کريسمس را به يک مخزن آب که حاوي يک مارماهي الکتريکي بود وصل کرد. بشقاب‌هاي فلزي که در دو انتهاي مخزن آب قرار گرفته بودند، الکتريسيته‌اي را که مارماهي توليد کرده بود جمع آوري مي‌کرد و از آن براي تامين روشنايي لامپ‌ها استفاده مي‌کرد.
اين وسيله به طور قطع، به عنوان يک شيرين‌کاري تبليغاتي کار تاثيرگذاري بود. اما به گزارش اکونوميست، تعدادي از پژوهشگران در آمريکا باتري جديدي توليد کرده‌اند که از روش مشابهي براي توليد برق بهره مي‌برد.
تعداد زيادي از مخلوقات از اختلاف غلظت يون‌ها (اتم‌هاي داراي بار الکتريکي) در بدن خود براي انجام کارهاي مختلف استفاده مي‌کنند. براي مثال مغز بشر به تکانه‌هاي الکتريکي اتکا مي‌کند تا يون‌هاي کلسيم را آزاد کند که به نوروترانسميترها مي‌چسبد و اين نوروترانسميترها نيز در مقابل، با باقي سيستم عصبي ارتباط برقرار مي‌کنند.
مکانيزمي که به مارماهي Electrophorus electricus اجازه مي‌دهد با يک تکان ناگهاني، قدرتي معادل يک پريز ديواري توليد کند؛ از اختلاف در غلظت يون‌هاي سديم موجود در تقريبا شش‌هزار عدد از سلول‌هاي ويژه‌اي به‌نام الکتروسيت بهره مي‌برد. معمولا اين سلول‌ها از نظر الکتريکي با يکديگر ارتباط ندارند. زماني که اين نوع مارماهي بر روي طعمه‌اش مستقر مي‌شود، يک سري از دروازه‌هاي سلولي را باز مي‌کند که يون‌ها مي‌توانند توسط آنها شارش يابند. اين حرکت يون‌هاي باردار شده در زماني که مارماهي در يک محلول رساناي همانند آب باشد، منجر به توليد جريان برق مي‌شود.
ديويد لاوان از موسسه ملي استاندارد و فناوري مريلند و همکارانش، مي‌خواستند که بر روي عملکرد غشاي سلول‌هاي زنده و پروتئين‌هاي آنها پژوهش کنند. آنها پژوهش‌هاي خود را با آزمايش بر روي تعدادي از پروتوسل‌هاي مصنوعي شروع کردند. اين سلول‌ها همانند سلول‌هاي واقعي توسط غشاي ساخته شده از مولکول‌هاي چربي احاطه شده بودند و پروتئين‌هاي شناور در اين غشاءها تنها به يون‌ها اجازه عبور مي‌دادند. با استفاده از اين روش محققين دريافتند که به اين ترتيب قادر خواهند بود که فرايند توليد الکتريسيته مارماهي‌ها را تقليد کنند.
اين گروه دو پروتوسل را با همديگر ترکيب کردند و در نتيجه، آن دو در بخشي از غشاي فعال با هم مشترک شدند. سپس غلظت کمي از کلريد پتاسيم را به يک سلول سنتزي و محلولي با غلظت بيشتر را به ديگري اضافه کردند. معمولا اختلاف در غلظت‌هاي يون‌هاي پتاسيم و کلريد منجر به اين خواهد شد که يون‌ها از سلول سنتزي با غلظت کمتر به سلول با غلظت بيشتر حرکت کنند و البته در اين مورد، ضخامت غشاء بين دو سلول آن قدر زياد بود که خيلي اجازه جابجايي‌هايي از اين نوع را نمي‌داد.
سپس، دکتر لاوان و همکارانش يک پروتئين به نام آلفا- هموليزين را در غشاي اين سلول سنتزي قرار دادند. اين عامل به مانند يک پل انتخابي اجازه عبور يون‌هاي باردار شده با بار مثبت سديم را مي‌داد، در حالي که يون‌هاي منفي کلريد اجازه عبور نداشتند. در حالي که يون‌هاي گزينش شده در يک مسير حرکت مي‌کردند، الکترون‌ها (که بار منفي دارند) در مسير مخالف جريان داشتند. براي آن‌که بشود از اين جريان برق استفاده کرد، اعضاي گروه دو الکترود بسيار کوچک را به اين سلول‌هاي سنتزي متصل کردند.
آنها در مقاله خود که در نشريه ادونس‌متريال منتشر شده، اعلام کردند در صورتي که از الکترودهايي استفاده شود که مقاومت عايقي مواد تشکيل دهنده آنها مانند مقاومتي باشد که هنگام عبور يون‌ها از يک پروتوسل به پروتوسل ديگر تجربه شده باشد، آنها خواهند توانست که جريان قابل استفاده‌اي را براي يک بازه زماني مفيد تحمل کنند. افزودن پروتوسل‌هاي بيشتر نيز عمر باتري را افزايش خواهد داد. طبق محاسبات دکتر لاوان دو عدد از اين پروتوسل‌ها به عرض چندين سانتي‌متر مي‌توانند يک دستگاه جيبي پخش ام.پي.تري را براي 10 ساعت روشن نگه دارند. کسي چه مي‌داند، شايد عيدي سال تحويل شما اين باشد!
(http://www.negahak.com/album/info/d-kjfhjkrgkfgb5475687rgrefg.jpg)
http://www.negahak.com/album/info/small/3wnfqjnr71d-kjfhjkrgkfgb5475687rgrefg.jpg (http://www.negahak.com/album/info/3wnfqjnr71d-kjfhjkrgkfgb5475687rgrefg.jpg)
منبع : فناوري
در دسامبر 2007 / آذر 1386، يک آکواريوم ژاپني لامپ‌هاي روي يک درخت کريسمس را به يک مخزن آب که حاوي يک مارماهي الکتريکي بود وصل کرد. بشقاب‌هاي فلزي که در دو انتهاي مخزن آب قرار گرفته بودند، الکتريسيته‌اي را که مارماهي توليد کرده بود جمع آوري مي‌کرد و از آن براي تامين روشنايي لامپ‌ها استفاده مي‌کرد.
اين وسيله به طور قطع، به عنوان يک شيرين‌کاري تبليغاتي کار تاثيرگذاري بود. اما به گزارش اکونوميست، تعدادي از پژوهشگران در آمريکا باتري جديدي توليد کرده‌اند که از روش مشابهي براي توليد برق بهره مي‌برد.
تعداد زيادي از مخلوقات از اختلاف غلظت يون‌ها (اتم‌هاي داراي بار الکتريکي) در بدن خود براي انجام کارهاي مختلف استفاده مي‌کنند. براي مثال مغز بشر به تکانه‌هاي الکتريکي اتکا مي‌کند تا يون‌هاي کلسيم را آزاد کند که به نوروترانسميترها مي‌چسبد و اين نوروترانسميترها نيز در مقابل، با باقي سيستم عصبي ارتباط برقرار مي‌کنند.
مکانيزمي که به مارماهي Electrophorus electricus اجازه مي‌دهد با يک تکان ناگهاني، قدرتي معادل يک پريز ديواري توليد کند؛ از اختلاف در غلظت يون‌هاي سديم موجود در تقريبا شش‌هزار عدد از سلول‌هاي ويژه‌اي به‌نام الکتروسيت بهره مي‌برد. معمولا اين سلول‌ها از نظر الکتريکي با يکديگر ارتباط ندارند. زماني که اين نوع مارماهي بر روي طعمه‌اش مستقر مي‌شود، يک سري از دروازه‌هاي سلولي را باز مي‌کند که يون‌ها مي‌توانند توسط آنها شارش يابند. اين حرکت يون‌هاي باردار شده در زماني که مارماهي در يک محلول رساناي همانند آب باشد، منجر به توليد جريان برق مي‌شود.
ديويد لاوان از موسسه ملي استاندارد و فناوري مريلند و همکارانش، مي‌خواستند که بر روي عملکرد غشاي سلول‌هاي زنده و پروتئين‌هاي آنها پژوهش کنند. آنها پژوهش‌هاي خود را با آزمايش بر روي تعدادي از پروتوسل‌هاي مصنوعي شروع کردند. اين سلول‌ها همانند سلول‌هاي واقعي توسط غشاي ساخته شده از مولکول‌هاي چربي احاطه شده بودند و پروتئين‌هاي شناور در اين غشاءها تنها به يون‌ها اجازه عبور مي‌دادند. با استفاده از اين روش محققين دريافتند که به اين ترتيب قادر خواهند بود که فرايند توليد الکتريسيته مارماهي‌ها را تقليد کنند.
اين گروه دو پروتوسل را با همديگر ترکيب کردند و در نتيجه، آن دو در بخشي از غشاي فعال با هم مشترک شدند. سپس غلظت کمي از کلريد پتاسيم را به يک سلول سنتزي و محلولي با غلظت بيشتر را به ديگري اضافه کردند. معمولا اختلاف در غلظت‌هاي يون‌هاي پتاسيم و کلريد منجر به اين خواهد شد که يون‌ها از سلول سنتزي با غلظت کمتر به سلول با غلظت بيشتر حرکت کنند و البته در اين مورد، ضخامت غشاء بين دو سلول آن قدر زياد بود که خيلي اجازه جابجايي‌هايي از اين نوع را نمي‌داد.
سپس، دکتر لاوان و همکارانش يک پروتئين به نام آلفا- هموليزين را در غشاي اين سلول سنتزي قرار دادند. اين عامل به مانند يک پل انتخابي اجازه عبور يون‌هاي باردار شده با بار مثبت سديم را مي‌داد، در حالي که يون‌هاي منفي کلريد اجازه عبور نداشتند. در حالي که يون‌هاي گزينش شده در يک مسير حرکت مي‌کردند، الکترون‌ها (که بار منفي دارند) در مسير مخالف جريان داشتند. براي آن‌که بشود از اين جريان برق استفاده کرد، اعضاي گروه دو الکترود بسيار کوچک را به اين سلول‌هاي سنتزي متصل کردند.
آنها در مقاله خود که در نشريه ادونس‌متريال منتشر شده، اعلام کردند در صورتي که از الکترودهايي استفاده شود که مقاومت عايقي مواد تشکيل دهنده آنها مانند مقاومتي باشد که هنگام عبور يون‌ها از يک پروتوسل به پروتوسل ديگر تجربه شده باشد، آنها خواهند توانست که جريان قابل استفاده‌اي را براي يک بازه زماني مفيد تحمل کنند. افزودن پروتوسل‌هاي بيشتر نيز عمر باتري را افزايش خواهد داد. طبق محاسبات دکتر لاوان دو عدد از اين پروتوسل‌ها به عرض چندين سانتي‌متر مي‌توانند يک دستگاه جيبي پخش ام.پي.تري را براي 10 ساعت روشن نگه دارند. کسي چه مي‌داند، شايد عيدي سال تحويل شما اين باشد!
(http://www.negahak.com/album/info/d-kjfhjkrgkfgb5475687rgrefg.jpg)
http://www.negahak.com/album/info/small/3wnfqjnr71d-kjfhjkrgkfgb5475687rgrefg.jpg (http://www.negahak.com/album/info/3wnfqjnr71d-kjfhjkrgkfgb5475687rgrefg.jpg)
منبع : فناوري