Pieniä luonnonihmeitä it- ja sähkömiehille

19.09.2018

Yale-uusi-varin-muodostustekniikka-300-t.jpgYale-NUS Collegen ja sveitsiläisen Fribourgin yliopiston tutkijat ovat löytäneet luonnosta uudenlaisen värinmuodostusmekanismin, jolla on mahdollisuuksia luoda uutta kosmetiikkaa ja maaleja sekä näyttöjä, joissa kuvan värintoistoon ei vaikuta katselukulma ja jopa vähentää signaalihäviötä optisissa kuiduissa.

Filippiiniläisen Pachyrrhynchus congestus pavonius kärsäkkään siipikuorien värikuviot kattavat laajat värisävyt. Useimmat hyönteiset pystyvät tuottamaan vain yhden tai kaksi väriä.

Sateenkaaripaletin tuottamiseksi kärsäkäs käyttää värinmuodostusmekanismia, jossa värien hienosäätö perustuu kitiinin kolmiulotteiseen kiderakenteeseen, jossa väriä määrittää kiderakenteen koko ja kitiinimäärä.

Tyypillisesti luonnon tapa tuottaa eri sävyjä samassa eläimessä syntyy kitiinirakenteista, jotka ovat kooltaan ja tilavuudeltaan kiinteitä ja eri värejä syntyy suuntaamalla rakenne eri kulmiin, mikä heijastaa valon eri aallonpituuksina.

Yale-BERKELEY-bacteria-crop-300-t.jpgTutkijat ovat löytäneen sähköä tuottavia bakteereita eksoottisissa ympäristöissä, kuten kaivoksissa ja järvien pohjalla, mutta he ovat missanneet yhden lähimmistä lähteistä: ihmisen suoliston. UC Berkeleyn tutkijat havaitsivat monien suolistossa elelevien bakteerien tuottavan sähköä mutta täysin erilaisella tekniikalla kuin tunnetut elektrogeeniset bakteerit.

Monet näistä bakteereista ovat osa ihmisen suolen mikrobiomia ja jotkut niistä aiheuttavat ruokaperäisiä sairauksia mutta toiset ovat puolestaan tärkeitä esimerkiksi jogurtin fermentaatiossa, ja monet ovat probiootteja.

Löydöt ovat hyviä uutisia paitsi terveydenhoidon tutkimuksissa mutta myös niille, jotka yrittävät luoda eläviä paristoja mikrobin avulla. Tällaiset "vihreät" bioenergiatekniikat voisivat esimerkiksi tuottaa sähköä bakteereilla jätteenkäsittelylaitoksissa.

Bakteerit tuottavat sähköä samasta syystä, kun hengitämme happea: poistaa aineet, jotka syntyvät aineenvaihdunnan aikana ja tukevat energiantuotantoaan. Kun eläimet ja kasvit siirtävät elektroninsa happeen, bakteerit ympäristöissä, joissa ei ole happea – kuten suolessamme, alkoholissa ja juuston fermentointisammioissa - on löydettävä toinen elektronin vastaanottaja. Geologisissa ympäristöissä, jotka ovat usein olleet esimerkiksi mineraalirautaa tai mangaania esimerkiksi - solun ulkopuolella. Joissakin mielessä nämä bakteerit "hengittävät" rautaa tai mangaania.

Tutkijat mittasivat näiden bakteerien virrantuottoa, joka oli jopa 500 mikroampeeria. Se on yhtä paljon kuin jo aiemmin tunnetuissa elektrogeenisissa bakteereissa.

Aiheesta aiemmin:

Mikrobit tuottavat virtsasta sähköä

Bakteerit johtimien tekijöinä
13.11.2019Uudenlaisia fotonisia nestekiteitä
12.11.2019Onnistumisia orgaanisissa
11.11.2019Kohti älykkäitä mikrorobotteja
09.11.2019Suomen suurin valtti kybersodassa on luottamus
08.11.2019Jäähdytystekniikkaa 3D-elektroniikalle vaikka avaruuteen
07.11.2019Uusia tiloja grafeenin taikakulmassa
06.11.2019Kohti antiferromagneettisia muisteja
05.11.2019Muuntaa 2D-tasot pehmeiksi ja joustaviksi 3D-rakenteiksi
04.11.2019Tarkempia kiderakenteita ja proteiineja aurinkokennoihin
01.11.2019Kvanttiakussa ei synny häviöitä

Siirry arkistoon »