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
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
