Bateria fotosyntezy. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Bateria zasilana fotosyntezą

25.01.2023

Rośliny są często uważane za źródła pożywienia, tlenu i dekoracji, ale nie za źródło energii elektrycznej. Naukowcy odkryli jednak, że wykorzystując naturalny transport elektronów w komórkach roślinnych, możliwe jest wytwarzanie energii elektrycznej w ramach biologicznego ekologicznego ogniwa słonecznego.

Naukowcy po raz pierwszy wykorzystali soczystą roślinę do stworzenia żywej „bio-energetycznej baterii słonecznej” zasilanej fotosyntezą.

Elektrony są naturalnie transportowane w ramach procesów biologicznych we wszystkich żywych komórkach, od drobnoustrojów i grzybów po rośliny i zwierzęta. Dzięki wprowadzeniu elektrod ogniwa mogą być wykorzystywane do generowania energii elektrycznej, którą można wykorzystać na zewnątrz. Wcześniejsze badania stworzyły ogniwa paliwowe z wykorzystaniem bakterii, ale potrzebują one stałego zaopatrzenia w żywność. To nowe podejście wykorzystuje fotosyntezę, proces, w którym rośliny przekształcają energię świetlną w energię chemiczną w celu wytworzenia energii elektrycznej.

Podczas tego procesu światło uruchamia przepływ elektronów z wody, co prowadzi do powstania tlenu i cukru. Oznacza to, że żywe komórki fotosyntetyzujące stale wytwarzają strumień elektronów, które można odrywać jak fotografie i wykorzystywać do zasilania obwodu zewnętrznego, takiego jak ogniwo słoneczne.

Niektóre rośliny, takie jak sukulenty w suchym środowisku, mają grube skórki, które zatrzymują wodę i składniki odżywcze w liściach. Janov Schlosberg, Gadi Schuster i Adir po raz pierwszy chcieli przetestować, czy fotosynteza w sukulentach może wytwarzać energię dla żywych ogniw słonecznych, wykorzystując ich wewnętrzną wodę i składniki odżywcze jako elektrochemiczny roztwór elektrolitu w ogniwach.

Naukowcy stworzyli żywą tablicę słoneczną przy użyciu soczystej Corpuscularia lehmannii, znanej również jako „roślina lodowa”. Umieścili żelazną anodę i platynową katodę w jednym z liści rośliny i stwierdzili, że jego napięcie wynosi 0,28 V. Po podłączeniu do obwodu wytwarzał gęstość fotoprądu do 20 μA/cm 2 pod wpływem światła i mógł nadal wytwarzać prąd przez ponad jeden dzień. Chociaż liczby te są mniejsze niż w przypadku tradycyjnej baterii alkalicznej, wyświetlają tylko jedną klapkę.

Wcześniejsze badania nad podobnymi urządzeniami organicznymi sugerują, że łańcuchowe łączenie wielu ulotek może zwiększać napięcie. Zespół specjalnie zaprojektował żywe ogniwo słoneczne, aby protony w roztworze wewnętrznym liścia mogły łączyć się, tworząc gazowy wodór na katodzie, a wodór można było zbierać i wykorzystywać do innych celów.

<< Powrót: Wiązka zimnych atomów bez chłodzenia laserowego 26.01.2023

>> Naprzód: Zanieczyszczenie światłem utrudnia obserwację gwiazd 25.01.2023

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Elektroniczny kask dla kierowców ciężarówek 14.04.2024

Bezpieczeństwo na drogach, zwłaszcza kierowców ciężkiego sprzętu budowlanego, jest dla inżynierów i naukowców najwyższym priorytetem. W świetle tego niemiecki Instytut Fraunhofera ds. Wytrzymałości Konstrukcyjnej i Niezawodności Systemów wprowadził nowy produkt - kask elektroniczny, który ma za zadanie chronić kierowców przed poważnymi obrażeniami podczas prowadzenia pojazdów budowlanych. Nowy elektroniczny kask opracowany przez zespół inżynierów z Instytutu Fraunhofera otwiera nowe perspektywy dla bezpieczeństwa kierowców ciężarówek i sprzętu budowlanego. Urządzenie jest w stanie monitorować poziom drgań w kabinie samochodu i ostrzegać kierowcę o możliwym niebezpieczeństwie. Podstawą działania kasku jest wbudowany czujnik piezoelektryczny, który podczas fizycznego odkształcenia generuje energię elektryczną. Mechanizm ten pozwala urządzeniu reagować na intensywne wibracje typowe dla sprzętu budowlanego. Gdy poziom odkształcenia przekroczy bezpieczne wartości, w kasku włącza się system alarmowy, ... >>

Antywitaminy zamiast antybiotyków 13.04.2024

Problem oporności bakterii na antybiotyki staje się coraz poważniejszy, stwarzając zagrożenie dla skutecznego leczenia infekcji. W świetle tego naukowcy szukają nowych sposobów zwalczania superbakterii. Jednym z obiecujących kierunków jest zastosowanie antywitamin, które mogą działać antybakteryjnie. Antywitaminy, choć znane jako przeciwieństwo witamin, okazały się obiecującym narzędziem w walce z antybiotykoopornością bakterii. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Getyndze w Niemczech potwierdziło ich potencjał w tworzeniu nowych leków do zwalczania niebezpiecznych infekcji. Wraz ze wzrostem liczby superbakterii odpornych na antybiotyki istnieje potrzeba znalezienia alternatywnych metod leczenia. Antywitaminy to cząsteczki podobne do witamin, ale zdolne do hamowania aktywności bakterii bez szkody dla organizmu ludzkiego. W tej chwili nauka zna tylko trzy antywitaminy: różę ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Opakowanie wpływa na właściwości wody 28.09.2013

Naukowcy z Georgia Institute of Technology odkryli, że właściwości materiału rurociągu wpływają na lepkość wody. To prawda, że jest to zauważalne tylko na poziomie nano.

Zjawisko to nie wpływa na szybkość, z jaką woda wylewa się z butelki, ale w nanoskali, w określonych warunkach, różnice w zachowaniu wody są wyraźnie widoczne. Nowe badanie pokazuje, że w nanoskopowych szklanych kanałach lepkość wody może być dwukrotnie wyższa niż w plastikowych kanałach. Mówiąc najprościej, w szklanych kanalikach w nanoskali woda zachowuje się jak płyn o grubości ketchupu.

Na pierwszy rzut oka odkrycie to mało przydatne, ale w rzeczywistości jest bardzo ważne, zwłaszcza w świetle upowszechnienia się nanotechnologii, takich jak chipy mikroprzepływowe, przeznaczone do natychmiastowego diagnozowania chorób zakaźnych. Ponadto informacje te są ważne dla twórców systemów mikromechanicznych, ultraprecyzyjnych drukarek 3D i innych urządzeń, w których płyny muszą być przepychane przez maleńkie otwory.

Zmiana lepkości wody to kolejny przykład niesamowitych zjawisk w nanoskali. Od dawna wiadomo, że tzw. materiały hydrofilowe przyciągają cząsteczki wody i utrudniają ich ruch, natomiast materiały hydrofobowe ułatwiają. Ale na poziomie makro nie jest to tak zauważalne, ale na poziomie nano, gdy woda porusza się w warstwie zaledwie kilku cząsteczek, lepkość gwałtownie wzrasta, ponieważ cząsteczki wody „przyklejają się” do hydrofilowej powierzchni i poruszają się w bliższej grupie.

Naukowcy badali zachowanie wody w nanoskali na różnego rodzaju powierzchniach: mice, tlenku grafenu, krzemie, diamentopodobnym węglu i graficie. Mika, stosowana w przemyśle wiertniczym, i to w nanoskali, okazała się najbardziej hydrofilowym materiałem, natomiast grafit był najbardziej hydrofobowy.

Naukowcy uważają, że gwałtowny wzrost lepkości na powierzchniach hydrofilowych będzie obserwowany w przypadku innych cieczy, nie tylko wody. Tak więc twórcy miniaturowych maszyn, metamateriałów, materiałów nanostrukturalnych itp. należy wziąć pod uwagę ten czynnik.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn