Argonne National Laboratoryn tutkimuksissa on kerätty energiaa valosta käyttämällä biologian inspiroimia keinotekoisia soluja. Matkimalla biologisia koneistoja ei-biologisilla komponenteilla tutkijat ovat löytäneet tapoja luoda keinotekoisia soluja, jotka suorittavat keskeisen biologisen tehtävän muuntaa valoa kemialliseksi energiaksi.
- Tavoitteenamme oli tehdä jäljennös luonnosta tavalla, jossa käytetään elottomia materiaaleja osoittamaan, kuinka solut suorittavat biologisia tehtäviään elävissä järjestelmissä, kertoo nanotieteilijä Elena Rozhkova.
Rozhkovan mukaan tutkimuksen avain tuli protoneja tuottavien keinosolujen ryhmän kytkemisestä toiseen, erilliseen keinosolujen ryhmään. Nämä solut sisältävät molekyylirakenteita, jotka käyttävät protonigradienttia generoidakseen ATP-molekyylin. Tämä tunnetaan biologisen järjestelmän energian perusyksikkönä. - Mittasimme biologisesti merkittäviä pitoisuuksia altistettaessa näkyvälle valolle, Rozhkova toteaa.
- Koko idea perustuu siihen, että on kaksi toisiinsa yhteydessä olevaa järjestelmää. Yksi reagoi valoon ja pumppaa protoneja, kun taas toinen käyttää tätä protonigradienttia tuottamaan ATP:tä eli muuntamaan valoa energiaksi, joka on tallennettu kemialliseen sidokseen, lisäsi Zhaowei Chen, tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja.
Yksi epäorgaanisen tuen lisäetu järjestelmälle on, että metalliset nanohiukkaset toimivat plasmonisesti kuin linssit tarkentaen ja vahvistaen tulevaa valoa valonkeräysproteiinin lähellä, mikä johtaa tehostettuun biologiseen toimintaan.
Grenoblen ja San Diegon yliopistojen tutkijat ovat puolestaan kehittäneet iholle aseteltavan polttokennon, joka pystyy tuottamaan sähköenergiaa hiessä olevista yhdisteistä. Projektissa kehitetty joustava ja johtava materiaali koostuu hiilinanoputkista, silloitetuista polymeereistä ja entsyymeistä, jotka yhdistetään joustavilla liitännöillä, jotka tulostetaan suoraan materiaalille seulapainolla.
Ihon muodonmuutoksia seuraava biopolttokenno tuottaa sähköenergiaa pelkistämällä happea ja hapettamalla hiessä olevaa laktaattia. Kyseessä on suhteellisen yksinkertainen ja halpa tapa tuottaa pienenergiaa ja ensisijaiset kustannukset ovat entsyymien tuottaminen, jotka muuttavat hiessä olevat yhdisteet. Tutkijat pyrkivät nyt vahvistamaan biopolttokennon tarjoamaa jännitettä suurempien kannettavien laitteiden virran tuottamiseksi.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 9.1.2020
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
