مادة الاحياء

يتخذ الباحثون الخطوة الأولى نحو الطاقة التي ينتجها الإنسان

يتخذ الباحثون الخطوة الأولى نحو الطاقة التي ينتجها الإنسان

هل يمكنك تخيل تشغيل هاتفك بجسمك؟ ماذا عن الكمبيوتر المحمول الخاص بك؟

يقول الباحثون أن البشر قد يتمكنون يومًا ما من توليد طاقتهم الكهربائية من خلال "محركات" صغيرة داخل البكتيريا. وبشكل أكثر تحديدًا ، تسمى هذه المحركات الدورانية V1 وهي المفتاح الذي قد يجعل الطاقة التي ينتجها الإنسان حقيقة واقعة.

ذات صلة: يمكن أن تكون الطوب المصنوع من البول البشري هو مستقبل البناء

محرك جزيئي دوار

قال ريوتا إينو ، مؤلف البحث والباحث في معهد العلوم الجزيئية التابع للمعاهد الوطنية للعلوم الطبيعية وقسم العلوم الجزيئية الوظيفية في كلية العلوم الفيزيائية في الجامعة العليا للدراسات المتقدمة.

"ويمكن عكس تحويل الطاقة بواسطة المحرك الجزيئي الدوار. إذا فهمنا الآلية تمامًا ، فسوف يؤدي ذلك إلى تحقيق محركات عالية الكفاءة من صنع الإنسان في المستقبل."

استخدم الباحثون في عملهم مسبارًا من جزيئات الذهب النانوية لمراقبة جزيء واحد تمت تنقيته من بكتيريا Enterococcus hirae. لقد سعوا لتحديد كيفية دوران محركها لأقسام مختلفة.

ما وجدوه هو أن المحرك تصرف كمضخة جزيئية. احتاج الأمر إلى أخذ بعض مدخلات الطاقة لإنتاج المزيد من الطاقة لنقل الأيونات ضد التدرج في الغشاء البكتيري.

قال إينو: "لقد بدأنا بالعمل لفهم كيفية تحويل الطاقة الكيميائية إلى الدوران الميكانيكي للمحرك V1". "وجدنا أنه في حين أن الهياكل ثلاثية الأبعاد لمحركات V1 والمحركات الدوارة ذات الصلة متشابهة ، فإن آليات الاقتران الكيميائية والميكانيكية الخاصة بها مختلفة تمامًا ، مما يشير إلى أن الوظائف الخلوية تملي تطور آليات وظيفية مختلفة."

تم العثور على محرك V1 لتشكيل معقد مع محرك دوار آخر يسمى Vo. يمكن لهذه المحركات بعد ذلك ضخ أيونات الصوديوم عبر الغشاء الخلوي لتوليد الطاقة في هذه العملية.

تمامًا مثل الثعابين

قال إينو: "بعد ذلك ، نود أن نفهم بالضبط كيف تعمل آلية تحويل الطاقة لمجمع المحركات".

هذا مهم لأنه مشابه لكيفية إنتاج الثعابين الكهربائية طاقتها الكهربائية من الطاقة الكيميائية.

وقال إينو: "إذا استطعنا فهم هذه الآلية تمامًا ، فقد يكون من الممكن تطوير بطارية قادرة على تحويل الطاقة إلى غرس في ثعبان كهربائي صناعي أو حتى في الإنسان"

تم نشر الدراسة فيمجلة الكيمياء البيولوجية.


شاهد الفيديو: نشيدة رياضيات طرب أحلى نشيدة #رياضيات بتسمعها في حياتك (سبتمبر 2021).