به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ محققان دانشگاه ماساچوست امهرست در مورد این ابزار میگویند: این فناوری بسیار هیجانانگیز است. کاملا از انرژی سبز استفاده میکند و برخلاف سایر منابع به اصطلاح سبز، تولید آن نیز کاملا سبز است. زیرا این بیوفیلم از سلولهای باکتریایی به ضخامت یک ورق کاغذ تولید شده است. این باکتری که Geobacter sulfurreducens نام دارد، سه سال پیش توسط دانشمندان دانشگاه ویرجینیا کشف شد. آنها متوجه شدند که این باکتریها ساختار منحصربهفردی دارند که تاکنون در طبیعت مشاهده نشده است. آنها توانایی تولید جریان الکتریسیته را دارند و از برق تولیدی این باکتری، میتوان برای تامین انرژی ضربانساز قلبی بیسیم، باتریهای کوچک و بسیاری از دستگاههای پزشکی استفاده کرد. اما موضوع مهم اینجاست که باید از باکتریهای این باتریها به خوبی مراقبت و با یک رژیم غذایی ثابت تغذیه شود. در مقابل، بیوفیلم جدید که به اندازه یک باتری است، به طور مداوم کار میکند، زیرا مرده است و چون مرده است، نیازی به تغذیه ندارد.
محققان میگویند: ما فرآیند تولید برق را با کاهش شدید میزان پردازش مورد نیاز ساده کردهایم. سلولها را بهطور پایدار در یک بیوفیلم رشد میدهیم و سپس از تجمع سلولها استفاده میکنیم. این امر ورودیهای انرژی را کاهش میدهد، همه چیز را سادهتر میکند و کاربردهای آن را افزایش میدهد.
راز پشت پرده این بیوفیلم جدید این است که از رطوبت روی پوست کاربرش انرژی میگیرد. اگرچه ما روزانه داستانهایی در مورد انرژی خورشیدی میخوانیم، حداقل 50 درصد از انرژی خورشیدی که به زمین میرسد برای تبخیر آب به کار میرود.
جون یائو، استاد مهندسی برق و کامپیوتر این تیم تحقیقاتی، میگوید: تعریق یک منبع عظیم و دستنخورده انرژی به شمار میرود. از آنجایی که سطح پوست ما دائما با عرق مرطوب است، بیوفیلم میتواند «وصل شود» و انرژی موجود در تبخیر را به انرژی کافی برای تامین انرژی دستگاههای کوچک تبدیل کند.
او میافزاید: عامل محدودکننده لوازم الکترونیک پوشیدنی همیشه منبع تغذیه بوده است. باتریها تمام میشوند و باید تعویض یا شارژ شوند. همچنین حجیم و سنگین هستند. اما یک بیوفیلم شفاف، کوچک و نازک انعطافپذیر که منبع برق پیوسته و ثابتی تولید میکند و میتوان آن را مانند برچسب مستقیم روی پوست چسباند، همه این مشکلات را حل میکند.
یکی از عواملی که باعث شد محققان از این باکتریها برای تامین انرژی بهره ببرند، این است که این نوع باکتری در کلونیهایی رشد میکنند که شبیه به تشکهای نازک هستند و هر کدام از میکروبهای منفرد از طریق یک سری نانوسیمهای طبیعی به همسایگان خود متصل میشوند.
محققان این تشکها را جمعآوری و از لیزر برای حک کردن مدارهای کوچک در ورقههای فیلم استفاده کردند. سپس آنها را بین الکترودها قرار دادند و در نهایت در یک پلیمر نرم و چسبناک مهر و موم کردند. این پلیمر را میتوان مستقیما روی پوست انسان قرار داد. هنگامی که این باتری کوچک از طریق تعریق به برق وصل میشود، میتواند ابزارهای الکترونیک کوچک را تغذیه کند.
نظر شما