jamejamonline
دانش فناوری کد خبر: ۱۳۳۸۰۵۵   ۲۷ شهريور ۱۴۰۰  |  ۱۳:۰۲

محققان آمریکایی با کشت باکتری‌ها روی الکترود‌های پوشبده شده با نقره، موجب وارد شدن نانوذرات نقره در غشای باکتری‌ها و در نتیجه آن افزایش کارایی قابل ملاحظه سلول‌های سوختی میکروبی برای تولید برق شده‌اند.

title
به گزارش جام‌جم آنلاین به نقل از نیواطلس، سلول‌های سوختی میکروبی فناوری جدید و نویدبخشی برای تولید برق به شمار می‌روند، اما تاکنون به دلیل کارایی پایین‌شان خیلی مورد استقبال قرار نگرفته‌اند. اکنون، محققان دانشگاه UCLA راهی پیدا کرده‌اند که با تغذیه باکتری با نقره، رسانایی بیشتری در آن‌ها ایجاد کرده و تولید انرژی را با این روش افزایش دهند.

برخی از باکتری‌ها از طریق فرآیند‌های متابولیک معمول خود الکترون تولید می‌کنند و سلول‌های سوختی میکروبی از این توانمندی برای تولید برق استفاده می‌کنند. با تکثیر این باکتری‌ها روی فیلم‌هایی روی سطح الکترود قرار می‌گیرند و تغذیه آن‌ها با ترکیبات آلی، دستگاهی خواهید داشت که در حالی که به پاکسازی فاضلاب کمک می‌کند، می‌تواند برق تولید کند. در واقع این اتفاقی است که در شرایط ایده‌آل قرار است رخ دهد، اما هنوز تا این لحظه این روش تولید برق نتایج قابل قبولی از خود نشان نداده است.

به همین خاطر برای مطالعه جدید، تیم محققان دانشگاه کالیفرنیا-لس‌آنجلس، به دنبال راهکاری برای افزایش میزان تولید برق بودند. محققان با باکتری به نام شوانلا اونیدنسیس (Shewanella oneidensis)، یک میکروب سلول سوختی مناسب که در محیط‌های کم اکسیژن رشد می‌کند، کار خود را شروع کردند. در این تحقیقات مشخص شد که کارآیی تولید برق در این باکتری‌ها توسط غشای باکتری محدود می‌شود، زیرا الکترون‌ها به سختی می‌توانند از غشا خارج شوند؛ بنابراین محققان سع کردند با کاشت سیم‌های انتقال در داخل باکتری، این مشکل را حل کنند. این تیم شوانلا را روی الکترود‌های ساخته شده از اکسید گرافن که با یون‌های نقره پوشانده شده بود تکثیر دادند. باکتری‌ها این یون‌ها را به نانوذرات تبدیل می‌کنند که بتوانند در سلول‌شان از آن بهره‌برداری کنند و به فرار الکترون‌های بیشتر به خارج از غشای آن‌ها کمک کند.

شیانگ فنگ دوان، پژوهشگر اصلی این تحقیق در این رابطه توضیح می‌دهد: «افزودن نانوذرات نقره به باکتری‌ها مانند ایجاد یک خط تولید سریع اختصاصی برای الکترون‌ها است که به ما امکان می‌دهد الکترون‌های بیشتری را با سرعت بیشتری استخراج کنیم.»

این تیم تحقیقاتی مدعی است که با ایجاد این تغییرات، اکنون باکتری‌ها ۸۱ درصد از الکترون‌های تولیدی‌شان را به الکترود‌ها منتقل می‌کنند. به این ترتیب در این سلول‌های سوختی در هر سانتی‌متر مربع حدود ۰.۶۶ میلی‌وات برق تولید می‌شود، که به گفته محققان بالاترین چگالی قدرت برای یک پیل سوختی میکروبی با فاصله بسیار زیاد است. این پیشرفت می‌تواند به سلول‌های سوختی میکروبی برای استفاده در دنیای واقعی کمک کند.

نتایج حاصل از این تحقیق در مجله علمی Science منتشر شده است.
ارسال نظر
* نظر:
نام:
ایمیل:

یادداشت

بیشتر
رصدخانه ملی افتتاح شد؛ با تلسکوپی که آینه نداشت!

رصدخانه ملی افتتاح شد؛ با تلسکوپی که آینه نداشت!

از وقتی خبر رسید قرار است رصدخانه ملی ایران پس از قریب به دو دهه تلاش و کوشش محققان کشور، صبح دوشنبه هفتم تیر افتتاح شود، موجی از غرور و شادی در دل همه علاقه‌مندان به پیشرفت علم در کشور و به‌ویژه میان دانشجویان اخترفیزیک و کیهان‌شناسی و محققان این حوزه ایجاد شد.

ضرورت تدوین دستورالعمل ساخت‌ و ساز در پهنه‌ های گسلی

ضرورت تدوین دستورالعمل ساخت‌ و ساز در پهنه‌ های گسلی

با توجه به این‌که وجود گسل و جابه‌جایی احتمالی آن هنگام زلزله در سطح زمین، تأثیر مخربی روی ساختمان‌ها و شریان‌های حیاتی واقع بر روی آن و اطراف داشته و خطرناک است، توجه به مخاطرات مربوط از مهم‌ترین پارامترهای برنامه‌ریزی توسعه شهری در مناطق لرزه‌خیز محسوب می‌شود؛ از این‌رو با توجه به قرارگیری شهر تهران روی گسل‌های فعال با سابقه لرزه‌خیزی، لازم است در مطالعات شهرسازی و طرح‌های تفصیلی مربوط، این عامل نیز لحاظ شود.

گفتگو

بیشتر
شبی که دلباخته دماوند شدم

به مناسبت روز ملی دماوند، گفتگو کرده‌ایم با مجید قهرودی، عکاس نجومی و کوهنوردی که خیره‌کننده‌ترین نماها را از عظمت دماوند ثبت کرده‌ است

شبی که دلباخته دماوند شدم

نیازمندی ها