14:38
Comentarii Adauga Comentariu

_ Bacteriile „nanowire” ar putea ajuta la dezvoltarea electronicii verzi

_ Bacteriile „nanowires” ar putea ajuta dezvoltă electronice ecologice

Filamentele de proteine ​​produse inițial de bacterii au fost modificate de oamenii de știință pentru a conduce electricitatea. Într-un studiu publicat recent în revista Small, cercetătorii au dezvăluit că nanofirele proteice – care au fost modificate prin adăugarea unui singur compus – pot conduce electricitatea pe distanțe scurte și pot folosi energia din umiditatea din aer.

„Descoperirile noastre”. deschide posibilități de dezvoltare a componentelor și dispozitivelor electrice durabile și ecologice, bazate pe proteine”, spune dr. Lorenzo Travaglini, autorul principal al lucrării. „Aceste nanofire proiectate ar putea duce într-o zi la inovații în recoltarea energiei, aplicații biomedicale și detectarea mediului.”

Dezvoltările în domeniul interdisciplinar care combină ingineria proteinelor și nanoelectronica sunt, de asemenea, promițătoare pentru dezvoltarea tehnologiilor de ultimă oră care să pună o punte. decalajul dintre sistemele biologice și dispozitivele electronice.

„În cele din urmă, scopul nostru este de a modifica materialele produse de bacterii pentru a crea componente electronice. Acest lucru ar putea duce la o eră cu totul nouă a electronicii verzi, ajutând la formarea unui viitor mai durabil”, spune Dr. Travaglini, care este supravegheat de Dr. Dominic Glover în cadrul SYNbioLAB de la Școala de Biotehnologie și Științe Biomoleculare.

Electriitatea este creată de mișcarea electronilor – particule mici care transportă o sarcină electrică – între atomi.

„O mulțime de evenimente din natură necesită mișcarea electronilor și sunt sursa de inspirație pentru noi tehnici de recoltare a energiei electrice”, spune dr. Travaglini. „De exemplu, clorofila din plante trebuie să miște electronii între diferite proteine ​​pentru a putea fotosintetiza.”

Bacteriile care apar în mod natural folosesc, de asemenea, filamente conductoare, cunoscute sub numele de nanofire, pentru a transfera electroni prin membranele lor. Este important că nanofirele bacteriene care conduc electricitatea au potențialul de a interacționa cu sistemele biologice, cum ar fi celulele vii, și ar putea fi utilizate în biosensing pentru a monitoriza semnalele interne din organism folosind o interfață om-mașină.

Cu toate acestea, atunci când sunt extrase direct din bacterii, aceste nanofire naturale sunt greu de modificat și au o funcționalitate limitată.

„Pentru a depăși aceste limitări, am modificat genetic o fibră folosind bacteria E. coli”, spune dr. Travaglini. „Am modificat ADN-ul E. coli, astfel încât bacteriile nu numai să producă proteinele de care avea nevoie pentru a supraviețui, dar și să construiască proteina specifică pe care am proiectat-o, pe care apoi le-am proiectat și asamblat în nanofire în laborator.”

Echipa știa că, prin ea însăși, proteina produsă de bacterii nu va fi foarte conductivă, dar că ar trebui să adauge un singur ingredient.

Partea lipsă a puzzle-ului era un hem moleculă.

Hemul este o structură circulară – cunoscută sub numele de inel de porfirină – cu un atom de fier care se află în mijloc. Este responsabil pentru transportul oxigenului în celulele roșii din sânge de la plămâni la restul corpului.

Cercetări recente au sugerat că atunci când moleculele heme sunt aranjate strâns împreună, acestea permit transferul de electroni. Așadar, dr. Travaglini și echipa sa au integrat hemul în filamentele produse de bacterii, bănuind că electronii ar putea sări între moleculele de hem dacă ar fi localizați suficient de aproape unul de celălalt.

În laborator, echipa a măsurat conductanța filamentelor proiectate prin așezarea unei pelicule de material peste un electrod și aplicarea unui potențial electric. „Așa cum ne așteptam, am constatat că prin adăugarea de hem la filament, proteina a devenit conductivă, în timp ce filamentul gol fără hem nu a prezentat curent”, spune dr. Travaglini.

În timp ce dr. Travaglini și Dr. Glover și-a propus inițial să moduleze un material natural într-un fir conductor, au descoperit niște rezultate surprinzătoare.

„Am efectuat testele de conductivitate într-o cameră în care puteți controla condițiile externe”, spune dr. Travaglini. „Am început să observăm că în ceea ce se consideră „condiții de mediu”, între 20%–30% umiditate, curentul electric era mai puternic.”

Echipa a decis să efectueze mai multe teste, folosind cantități mai groase de materialul, prins între doi electrozi de aur. „Am propus ca umiditatea să creeze un gradient de încărcare pe toată adâncimea materialului”, spune dr. Travaglini. „Și această încărcare dezechilibrată pe film este capabilă să creeze un curent scurt, fără a fi nevoie să aplice deloc potențial.”

Odată ce au descoperit că filamentul răspunde la umiditate, au creat un senzor de umiditate simplu. pentru a măsura modul în care curentul a reacționat la umiditatea din aer, prin simpla respirație pe dispozitiv. „Am descoperit că fiecare vârf de conductivitate a fibrei corespundea unei expirări”, spune dr. Travaglini.

Această cercetare ar putea deschide ușa posibilității de a produce dispozitive electrice provenite din surse durabile și non-toxice. materiale care necesită o putere ultra-scăzută.

„Electronicele pe care tindem să le folosim sunt create prin procese care necesită temperaturi ridicate și necesită foarte multă energie. Nu sunt verzi și materialele din care provin poate fi toxic”, spune dr. Travaglini. „Folosirea biomaterialelor pentru a crea electricitate este mult mai ecologică. Putem produce aceste filamente din bacterii și este scalabilă.”

Proprietățile acestor ansambluri de proteine ​​ar putea fi, de asemenea, reglabile prin modularea structurii chimice a hemului, sau mediul înconjurător al filamentului. Echipa experimentează în prezent cu încorporarea diferitelor molecule de porfir pentru a modifica proprietățile materialului, inclusiv pe cele sensibile la lumină. „Acest nivel de control este dificil de atins cu nanofirele bacteriene naturale, evidențiind versatilitatea și potențialul abordării noastre sintetice”, spune dr. Travaglini.

Dr. Travaglini subliniază că echipa sa se află încă în fazele incipiente ale cercetării și ar putea dura ceva timp până când vom vedea aceste filamente proiectate folosite în electronicele noastre de zi cu zi. „Este într-adevăr o chestiune de traducere”, spune el. „Nu știm exact cât timp va dura, dar putem vedea că mergem în direcția corectă.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Șansele lui Calin Georgescu de a câștiga alegerile prezidențiale

După Securistoizii NeoBolșevici de la Adevărul sintagma "Pământ Stramoșesc" e "legionară". Nu vă e rușine obrazului?

_ Vasile Panaite (PUSL) și-a depus candidatura pentru funcția de primar al municipiului Piatra Neamț

_ 'A serious moment': Iranian threat puts Middle East on edge

_ Iubita emisiune TV biografică „se va întoarce după două decenii cu Susanna Reid, Kate Garraway și Fiona Bruce în cursa pentru a fi gazda”

_ Revista TIME se pregătește pentru Trump 2.0 cu povestea de copertă �Dacă c�știgă�, subliniază agenda EPIC al doilea trimestru

_ Starul conservator „Cheers” John Ratzenberger explică de ce oamenii din clasa muncitoare îl susțin pe Trump: „El știe cum să construiască lucruri”

_ Șaorma candidează la Primăria Sector 6: Fost lider de galerie, aruncat de AUR în luptă /FOTO

_ Șopârla de perete agresivă oferă indicii pentru înțelegerea evoluției

_ Biden cere Congresului să nu blocheze o consolidare a controlului imigraţiei

_ Only 7% of organisations build diverse and inclusive culture (study)

_ Vreme de primăvară cu ploi slabe şi temperaturi normale în Bucureşti

_ Ultimă oră – Verișorul Raisei a fost arestat preventiv: e acuzat de omor calificat

_ FOTO - Premieră în justiția mondială: gigantul petrolier BP a fost dat în judecată, după ce poluanții folosiți au cauzat cancer

_ Ofensiva teroristă de la Alep este menită să ofere o lovitură de grație Siriei

_ Elisabeta Lipă, mesaj de Paște: Învierea Domnului să vă regăsească alături de cei dragi, să vă aducă sănătate, pace şi armonie!

_ Urătorul de Trump, Chris Christie, transformă Cheek Peck în Smooch cu Anthony Scaramucci într-un videoclip viral

_ CBS News returnează �mai multe cutii� cu materiale de raportare confiscate lui Catherine Herridge, inclusiv fișiere despre surse confidențiale �n urma protestelor media

_ Panica cu bagel lovește Brick Lane: clienții stau la coadă în mulțime în fața magazinului emblematic Beigel Bake din cauza temeri greșite că era pe cale să se închidă în urma zvonurilor de pe rețelele sociale

_ Poliția Met promite că va lua „acțiuni rapide și decisive”, deoarece protestatarii pro-Palestini, inclusiv starul The Crown, Khalid Abdalla, se vor întoarce la Londra cerând încetarea focului în Gaza

_ Redditor arată prototipul RTX 3080, răcit pasiv, nebunește de masiv

_ Mama din Mississippi a fost arestată după ce un videoclip șocant cu un copil tremurând într-un cărucior Walmart purtând doar un scutec a devenit viral - deoarece ea susține că „se face ca Isus” și postează 54 de imagini „demonstrând că este o mamă bună”

_ Biblioteca completă a lui Charles Darwin a fost dezvăluită pentru prima dată

_ Sonda Einstein își deschide ochii mari către cerul cu raze X

_ O persoană a fost atacată de un urs în apropierea Barajului Vidraru

_ Prietenul fiului nostru ucis și-a răzbunat moartea - ucigând pe altcineva: părinții unui tânăr de 18 ani înjunghiat până la moarte într-o luptă legată de bande au primit mesaje de sprijin de la tineri care au continuat să comită propria crimă

_ Un celebru istoric din Germania analizează situația României și remarcă diferențe colosale

_ Un episcop strigă durerea țării: 'Violenţa în familie şi în şcoală a atins cote alarmante'

_ China este un inamic, nu un concurent

_ Western Digital lansează noi HDD-uri de 2,5 inchi pentru prima dată în șapte ani: este 6TB cântecul lebedei pentru hard disk-urile de 2,5 inchi?

_ Doar patru țări din G20 se pregătesc pentru amprenta ecologică pozitivă până în 2050, arată studiul

_ IN MEMORIAM. Omagiu adus fotoreporterului Alex Hojda. Evenimentele sportive din ultimele zile, fotografiate pentru el de colegii din presă

_ Exclusiv: COMPLEXUL INDUSTRIAL ELECTORAL al stângii este condus ca un „sistem de arme” de generația a 5-a

_ VIDEO Nu este o glumă! Românii se întorc din Germania pentru că nu au pe ce să cheltuie banii

_ Florin Barbu, despre moţiunea opoziţiei privind declaraţia cu Nicolae Ceauşescu: Chiar simplă, fără conţinut

_ Două tablouri, dispărute dintr-un muzeu după un incendiu, au reapărut în mod misterios

_ Se inaugurează un nou drum expres în România: face legătura cu o autostradă importantă/ VIDEO

_ Recenzie hotel: Eliamos Villas Hotel & Spa, Kefalonia

_ DEZVOLTARE: SUA oprește finanțarea agenției ONU �n urma acuzațiilor de implicare a angajaților �n masacrul din Israel din 7 octombrie

_ Ion Cristoiu: Cel care i-ar putea lua partidul lui Marcel Ciolacu este Mircea Geoană, nu Gabriela Firea

_ Reacția Kremlinului după interviul lui Putin acordat fostului prezentator de la Fox News, Tucker Carlson

_ Croazieră în Bangladesh pentru a câștiga pe șase port Zimbabwe

_ VIDEO | Moment superb în Italia: Mii de oameni s-au unit într-o horă românească

_ Pediatrul este concediat pentru că a urmărit-o pe noua iubită a partenerului ei după o campanie de hărțuire care a inclus să-și arunce coșul de gunoi și să poarte o deghizare pentru a-i fotografia la serviciu

_ Rusia lansează un atac masiv cu drone și rachete care vizează rețeaua electrică a Ucrainei

_ RÂȘIT: Morning Joe de la MSNBC acuză sondajul New York Times de părtinire pro-Trump (VIDEO)

_ 50 de saci de cocaină confiscate de la biroul ministrului socialist belgian, personal arestat

_ Trump ar putea primi un premiu major după ce congresmanul republican a introdus o rezoluție uriașă

_ Studiu global: proprietățile ecosistemului formei megafaunei sălbatice

_ Bărbatul care s-a mutat cu Simona Halep, imediat după izbucnirea scandalului de dopaj! Sportiva a avut tocmai acum puterea să povestească tot!

_ Adrian Vigheciu și-a depus candidatura pentru Primăria Sectorului 5

_ Marcel Boloș le-a dat ordine precise primarilor: Principala sursă de bani nu trebuie să fie guvernul

_ Siliciul poate influența comunitățile microbiene din câmpurile hidrotermale

_ Studiul elucidează mecanismul de reglare pentru reducerea electrocatalitică a nitraților

_ Ulei esențial de trandafir: Un pesticid sigur pentru agricultura organică

_ Gazda de la Springwatch, Chris Packham, în vârstă de 62 de ani, recunoaște că „se detesta și se simțea rupt” înainte de a fi diagnosticat cu autism la 44 de ani

_ Poliţiştii germani patrulează dezbrăcaţi. Protestul inedit al bavarezilor

_ Cele mai strălucitoare vedete ale fotbalului vor reveni, spune Ancelotti

_ Iohannis' Pesach message: Wisdom and courage are needed in face of violence and hatred

_ COMENTARIU Lelia Munteanu: Ţară Minunată!


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1501, afisate in 26 pagini.