|
Дәрумендерден немесе қанттан қуатталатын биологиялық батарея жасалды
|
Бұрын глюкозамен жұмыс істейтін мұндай құрылғыларға қымбат тұратын алтын немесе платина қажет болатын, енді олардың орнын В2 дәрумені алмастырады. Бұл жайында islam.kz порталы ACS Energy Letters мерзімді басылымына сілтеме жасай отырып мәлім етеді. Ғалымдар В2 витаминімен (рибофлавин) және глюкозамен жұмыс істейтін батареяны әзірледі. Ерекше құрылғы адам денесінің тағамды немесе қоректі энергияға айналдыру тәсілін имитациялайды. Бірегей жүйе ферменттер мен табиғи молекулаларды қантты электр қуатына айналдыру үшін пайдаланады. Бұл жаңалық уытты немесе улы емес және арзан энергия сақтау технологиясының қандай мүмкіндікке ие екенін көрсетеді. "Рибофлавин мен глюкозаның жасушалары табиғи энергия көздерінен электр энергиясын өндіре алады. Табиғатта молынан кездесетін, арзан компоненттерді пайдалана отырып, бұл жүйе тұрғын үйлерде энергияны қауіпсіз әрі арзан жолын ұсынады", - деп атап өтті аталмыш зерттеуге жетекшілік еткен Чон-Хуа Шон есімді ғалым. Биобатарея қалай жұмыс істейді? Батареялар қалыпты аккумуляторлардан энергияның оң және теріс электродтар арасында айналатын сұйық электролиттерде сақталуымен ерекшеленеді. Электролиттердің қозғалысы кезінде электрондарды босататын немесе жинайтын химиялық реакциялар болады. Жаңа құрылымда рибофлавин метаболизм (зат алмасу процесі) кезінде организмге энергияны тасымалдауға көмектесетіндей электрондық делдал рөлін атқарады. Ол электродтар мен глюкозалық электролит арасында электрондарды таратып, қантты тиімді жолмен электр қуатына айналдырады. Глюкоза барлық дерлік өсімдіктерде бар. Қымбат металдарды дәрумендермен ауыстырудың артықшылығы неде? Бұрын глюкоза негізіндегі батареялар қантты ыдырату және электрондарды босату үшін платина немесе алтын сияқты асыл металдардан жасалған катализаторларды пайдаланған. Бұл материалдар қымбат, ал олардың өндірісін ұлғайту қиын. Жаңа батареядағы дәрумен глюкоза электролиттері үшін қажетті pH-нің жоғары мәнінде тұрақты болып қалады. Электродтар көмірден жасалған, ал оң электрод калий феррицианидін немесе оттегін пайдаланады. Оттегіні пайдалану тиімді болып шықты, алайда, жарықтың әсерінен рибофлавиннің тиімділігін жойып, өздігінен қуаттан айыру процесін тудырады. Дегенмен, бұл нұсқа қант негізіндегі ерте жүйелермен салыстырғанда қуаттың неғұрлым жоғары тығыздығын көрсеткен. Зерттеушілер витаминнің жарыққа төзімділігін жақсартуды және батареяның қызмет ету мерзімі мен тиімділігін арттыру үшін ағын ұяшығының құрылымын оңтайландыруды жоспарлап отыр. Рибофлавин-глюкоза жүйесі экологиялық жағынан таза, қауіпсіз және арзан батареяларға жол ашады. Табиғи және биологиялық ыдырайтын компоненттердің арқасында мұндай батареялар болашақта улы металдарға немесе оларды жеткізудің машақатынан құтқарып, үйлерді және шағын құрылғыларды арзан қуатпен қамтамасыз ете алады.