Мы всегда вам рады

В США придумали электрические аккумуляторы из искусственных клеток Печать E-mail
Автор Пола   
 
В статье исследователей из Йельского университета и Национального института стандартов (NIST) (США), вышедшей в журнале Advanced Materials, описана чрезвычайно упрощенная модель клетки. Она не просто поможет пролить свет на то, каким образом некоторые клетки создают электрические импульсы; эта модель работает, как маленькая батарея.В статье исследователей из Йельского университета и Национального института стандартов (NIST) (США), вышедшей в журнале Advanced Materials, описана чрезвычайно упрощенная модель клетки.

Она не просто поможет пролить свет на то, каким образом некоторые клетки создают электрические импульсы; эта модель работает, как маленькая батарея.

Такие искусственные клетки могут стать альтернативой традиционным твердотельным источникам энергии, сообщает Российское агентство научных новостей "Информнаука".

Синтетические клетки, созданные сотрудником NIST Дэвидом Лавэном и его коллегами, представляют собой окруженные липидной оболочкой капли водно-солевого раствора, содержащего ионы калия и хлора.
 
 
Молекулы липидов примечательны тем, что один конец молекулы притягивается к молекулам воды, другой конец их отталкивает.

Когда две такие клетки соприкасаются друг с другом, гидрофобные концы липидов на внешней стороне клетки реагируют друг на друга, образуя стабильную двухслойную перегородку, разделяющую содержимое клеток — точно так же, как это делают настоящие клеточные мембраны.

Однако этим работа исследователей отнюдь не исчерпывается. Они внесли в двуслойную перегородку модифицированный белок — альфа-гемолизин, производимый бактерией Staphylococcus aureus.

Эти добавленные белки создают в перегородке поры, способные пропускать ионы туда и обратно — точно так же, как поры в биологической клетке.

"Таким образом, либо положительные, либо отрицательные ионы могут преодолевать перегородку, создавая электрический потенциал, — пишет Лавэн. — Пользуясь этим потенциалом, мы можем получить электрический ток".

Если растворы в двух клетках изначально обладают разными концентрациями, то, введя в клетки металлические электроды, мы получим настоящий гальванический элемент.

Компенсируя ток ионов через каналы, в соединяющем электроды проводнике возникнет электрический ток. Постепенно концентрации ионов в клетках уравняются — система разрядится.

По мнению Лавэна, создание искусственных копий сложных клеток — например, клеток электрического угря, позволяющих ему оглушать добычу электрическим импульсом — пока что слишком сложная задача.

Пока что ученые заняты исследованием построенной ими простейшей системы, работу которой удобно изучать именно в силу минимального набора элементарных свойств — таких, как размер капель, концентрации водных растворов и количества ионных каналов в перегородке между клетками.

Миниатюрная батарея из двух искусственных клеток, содержащая всего 200 нанолитров раствора, способна поддерживать электрический ток в течение почти 10 минут.

Большая по размерам система, содержащая порядка 11 микролитров, продержалась более четырех часов.

По соотношению производимой энергии и данного объема биологические батареи в двадцать раз менее эффективны, чем традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы.

Но в отношении денежной стоимости превращения химической энергии в электрическую искусственные клетки уже вполне сравнимы с твердотельными устройствами, превращающими тепло,

свет или механическое напряжение в электричество — таким образом, рано или поздно синтетические клетки могут занять их место в инструментарии нанотехнологий.
 
Публикация данной статьи возможна только при наличии ссылки на источник: http://hitech.newsru.com
 
« Пред.   След. »

Мысли и слова великих людей

 
Все идеи в науке родились в драматическом конфликте между реальностью и нашими попытками ее понять. /А. Эйнштейн/

Самое интересное на сайте


Богатство
Психовирус
Радость
Концепция
Безопасность
Мудрость
Шоубизнес

Онлайн бизнес

Онлайн бизнес Данный раздел сайта посвящён именно онлайн бизнесу. Только здесь вы получите быстрый доступ к последним и наиболее эффективным способам заработка в сети Интернет.

Бизнес идеи

Бизнес идеи Здесь вы сможете найти самые важные статьи о том как начать и развить свой бизнес в сети Интернет. Создание  бизнеса приносящего стабильный доход станет реальностью.

Оптимизация сайта

Оптимизация сайта SEO оптимизация – это определенный тип создания и редактирования текстов для web - сайтов. И знание этих секретов крайне важно для ведения бизнеса в интернете.

Удалённая работа

Удалённая работа Этот раздел сайта призван помочь тем, кто решил научиться вести бизнес в сети самостоятельно. А вот от того, как вы распорядитесь этими знаниями, будет зависеть ваш заработок.