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
17.02.2020Kubitteja keinoatomeista
14.02.2020Kohinalla hehkuttaen
14.02.2020Tehokkaampia sähkökatalyyttisiä reaktioita
12.02.2020Elektroninen nenä MOF-materiaaleista
11.02.2020Uudenlainen elektrodirakenne tehokkaimille akuille
10.02.2020Kvanttitiedonsiirtoa nykyisissä kuituverkoissa
07.02.2020Uusi kvasihiukkanen löydetty: Pi-ton
06.02.2020Resonaattorit hidastavat valoa
05.02.2020Nanoputkien rullasta uudenlaista materiaalia
04.02.2020Tehokkaampaa terahertsitaajuuksien ilmaisua

Siirry arkistoon »