Разработан аккумулятор, работающий на гемоглобине

10.02.2024

Ученые из Университета Кордовы в Испании разработали прототип аккумулятора, который работает за счет гемоглобина - ключевого компонента красных кровяных клеток. Новое устройство способно функционировать в течение 20-30 дней, предоставляя перспективную альтернативу литий-ионным батареям.

Разработка аккумулятора на основе гемоглобина представляет значимый шаг в развитии биоинженерии и энергетики. Это новаторское решение открывает перспективы для создания более устойчивых и экологически чистых источников энергии, пригодных для различных областей, включая медицину и электронику.

Цинк-воздушные аккумуляторы представляют собой один из экологически более безопасных вариантов по сравнению с широко распространенными литий-ионными батареями. Они работают благодаря реакции восстановления кислорода, включающей окисление цинка на аноде и восстановление кислорода на катоде.

Ученые обратили внимание на гемоглобин как потенциально эффективный катализатор для этой реакции. Гемоглобин, белок, ответственный за перенос кислорода в организме, обладает уникальными свойствами, необходимыми для катализации химической реакции в аккумуляторе.

Прототип аккумулятора продемонстрировал впечатляющую работоспособность, способную поддерживать функциональность на протяжении нескольких недель всего с 0,165 мг гемоглобина. Это открывает перспективы для использования подобных аккумуляторов в имплантируемых медицинских устройствах, таких как кардиостимуляторы, благодаря их биосовместимости и сходству с условиями в организме.

Однако перед промышленным применением необходимо решить ряд технических ограничений. В частности, необходим поиск белка, способного обеспечить регенерацию кислорода и возобновление реакции, а также разработка методов перезарядки аккумулятора. Также стоит учитывать, что использование аккумуляторов, работающих на основе кислорода, может ограничиваться в применении в космических условиях.

<< Назад: Шоколад не просто лакомство, а настроение и здоровье женщин 10.02.2024

>> Вперед: Влияние погоды на мозг 09.02.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Транзистор из розы 01.12.2015 Живой организм, у которого его собственные ткани из клеток дополнены искусственными материалами, который наполовину состоит из проводов и микросхем - обычный персонаж фантастических фильмов и книг. И, несмотря на успехи в создании протезов, несмотря на успехи нейробиологов, пытающихся наладить контакт между электроникой и мозгом, все-таки кажется, что такие бионические существа, если и возникнут, то в очень отдаленном будущем. Тем не менее, как сообщают исследователи из Университета Линчепинга Магнус Берггрен (Magnus Berggren) и его коллеги, им удалось вырастить розу-киборга, у которой можно с помощью электрического сигнала менять цвет листьев. Исходная идея, возникшая в лаборатории Берггрена почти 15 лет назад, состояла в том, чтобы "подслушать" биохимические процессы, происходящие в растении, и, по возможности, научиться управлять ими. Здесь, конечно, можно вспомнить про генную инженерию, которая позволяет вмешиваться в генетическую программу организма, включать или выключать те или иные гены, добиваясь нужного физиологического эффекта в нужное время. Успехи генной инженерии трудно переоценить, и особо велики они как раз с растениями, с которыми проще работать и чей геном выдерживает довольно сильные встряски. Однако в Швеции перспективы у генетически модифицированных растений - если говорить об их практическом применении в сельском хозяйстве - намного более скромные, чем, например, в США. Так что исследователи задумались о том, что может стать альтернативой генноинженерным методам, и в результате решили создать не генномодифицированное, а электронное растение. Задача заключалась в том, чтобы снабдить растительный организм проводами, так сказать, без операции, чтобы они формировались сами прямо на месте. Для этого следовало найти такой полимер, который был бы, во-первых, биосовместим, во-вторых, растворялся бы в воде, в-третьих, позволял бы регистрировать то, что происходит внутри растения, и посылать сигналы внутрь него. Из раствора молекулы-мономеры поднимались бы по растительным сосудам и полимеризовывались в них, формируя те самые провода, которые пронизывали бы все растение, от корней до листьев. Было перепробовано более двенадцати органических веществ, однако все кончалось либо закупоркой корневой системы, либо же молекулы, попав в розу, не собирались в проводящие структуры. В конце концов, авторы работы остановились на PEDOT-S:H, растворимом в воде органическом соединении, которое используют в печатаемой электронике. Поднимаясь по сосудистой системе растения, молекулы PEDOT-S:H теряли атом водорода, и за счет освободившегося атома серы формировали полимерные цепочки длиной 10 см. С помощью золотых электродов, подсоединенных к розе, удалось показать, что растение работает как транзистор, и что его рабочие характеристики вполне сравнимы с теми, которые демонстрирует простой транзистор, собранный только из молекул полимера. В другом опыте с помощью вакуумной установки раствором PEDOT с целлюлозными нановолокнами пропитывали листья живых, несрезанных роз - в результате исследователи смогли менять цвет листьев (не лепестков!) в сине-зеленом диапазоне, подавая ток разного напряжения. (Стоит еще подчеркнуть, что здесь органическая электроника формировалась не от корней через стебель, а прямо в листе.) Результаты экспериментов опубликованы в Science Advances. Сами конструкторы "розы-киборга" полагают, что их эксперименты послужат основой для дальнейших исследований, и что в перспективе с помощью подобных органических проводов можно будет регулировать гормональный фон в сельскохозяйственных культурах, стимулируя рост, плодовитость и т. д. Конечно, можно задаться вопросом, как такая операция сказывается на самом растении, и не погибнет ли оно раньше срока из-за присутствия в себе органической электроники. Однако, по словам Магнуса Берггрена, подопытные растения, с которыми ставили опыты по изменению цвета листьев, все еще живы, и листья пока еще при них. И все же нельзя сбрасывать со счета мнение скептиков, полагающих, что перед нами "всего лишь" выдающееся произведение искусства, не имеющее практических перспектив, и, так или иначе, таким электронным растениям еще предстоит доказать свои преимущества перед генетически модифицированными.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026