Oddychające bioakumulatory. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

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

Bioakumulatory oddechowe

24.03.2013

Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN opracowali nowy typ źródła zasilania. Akumulator o stosunkowo wysokim napięciu i długiej żywotności to „oddychająca” katoda oparta na enzymach, nanorurkach węglowych i krzemianach.

Nowa bateria może służyć przede wszystkim do zasilania różnych implantów, takich jak rozruszniki serca czy soczewki kontaktowe z automatyczną zmianą ogniskowej lub projektor, który przesyła obraz bezpośrednio do siatkówki. Zwykłe baterie nie nadają się do tych celów, ponieważ zawierają silne kwasy i inne niebezpieczne dla zdrowia substancje czynne.

Polscy naukowcy postanowili opracować bioakumulator, którego nie trzeba ładować: wystarczy umieścić elektrody w ciele, a zaczną generować prąd. Bioakumulatory są znane od dawna: chyba wszyscy pamiętają szkolny eksperyment z ziemniakami, które generowały prąd po podłączeniu elektrod. Niestety większość eksperymentalnych bioakumulatorów wytwarza niskie napięcie 0,6-0,7 wolta. Jednak polskim naukowcom udało się stworzyć bioakumulator, który przez wiele godzin dostarcza znacznie wyższe napięcie: 1,75 wolta. To już wystarczy, aby zasilić wiele implantów i obiecujących neurointerfejsów.

Głównym składnikiem nowego bioakumulatora jest katoda enzymów, które są otoczone nanorurkami węglowymi i zamknięte w porowatej strukturze opartej na matrycy krzemianowej. Aby akumulator działał, wystarczy wlać do urządzenia elektrolit, na przykład roztwór z jonami wodorowymi. Pory w matrycy krzemianowej umożliwiają tlenowi z powietrza i jonom wodoru przedostanie się do aktywnego rdzenia enzymatycznego katody, gdzie tlen jest redukowany. Jednocześnie nanorurki węglowe ułatwiają przenoszenie elektronów.

Podczas eksperymentów nowe źródło energii wytwarzało napięcie 1,6 wolta przez co najmniej 1,5 tygodnia. Z biegiem czasu wydajność urządzenia spada, prawdopodobnie z powodu stopniowej degradacji enzymu na biokatodzie. Twórcy uważają, że żywotność nowego bioakumulatora można wydłużyć nawet przy istniejących technologiach.

<< Powrót: W kosmos samolotem 25.03.2013

>> Naprzód: Pojemny i wytrzymały jonizator grafenowy 24.03.2013

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Kto więcej śpi, czuje mniej 10.12.2012

Z nowego badania opublikowanego w SLEEP wynika, że przedłużanie snu w nocy u dorosłych zwiększa czujność i zmniejsza wrażliwość na ból w ciągu dnia.

W badaniu wzięło udział 18 zdrowych ochotników. Podzielono ich na grupy o różnym czasie snu. Punktem kontrolnym był sen o godzinie 10. Cały eksperyment trwał cztery dni, podczas których w ciągu dnia mierzono senność (za pomocą kilku testów latencji snu lub MSLT) i wrażliwość na ból (za pomocą ogrzewania radiacyjnego skóry).

Wyniki badań wskazują na znaczenie snu w różnych stanach przewlekłego bólu lub w przygotowaniu do operacji. Naukowcy byli zaskoczeni wielkością zmniejszenia wrażliwości na ból – czasami długi sen był skuteczniejszy niż kodeina. Osoby, które spały o 1,8 godziny dłużej, wykazały wyraźny wzrost codziennej aktywności i zmniejszenie wrażliwości na ból. Tak więc ta grupa ochotników wycofała palec po podgrzaniu o 25% więcej niż pozostali uczestnicy, co odpowiada zmniejszeniu wrażliwości na ból podczas przyjmowania 60 mg kodeiny.

Według autorów jest to pierwsze badanie, które wyraźnie pokazuje, jak skuteczny jest długotrwały sen w przypadku przewlekłego bólu. Ponadto wyjaśniono znane od dawna objawy przewlekłego bólu związanego z sennością w ciągu dnia. Możliwe jest zmniejszenie dawki silnych leków przeciwbólowych poprzez zapewnienie ludziom z przewlekłym bólem lepszego snu.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

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