برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

باتری زیستی
دانش > فناوری - پژوهشگران با تقلید از فرآیند تولید جریان الکتریکی در مارماهی، باتری جدیدی تولید کرده‌اند که از فرآیندهای زیستی برای تولید جریان برق بهره می‌برد. این باتری می‌تواند یک دستگاه پخش ام.پی.تری را برای 10 ساعت روشن نگاه دارد.

مجید جویا: در دسامبر 2007 / آذر 1386، یک آکواریوم ژاپنی لامپ‌های روی یک درخت کریسمس را به یک مخزن آب که حاوی یک مارماهی الکتریکی بود وصل کرد. بشقاب‌های فلزی که در دو انتهای مخزن آب قرار گرفته بودند، الکتریسیته‌ای را که مارماهی تولید کرده بود جمع آوری می‌کرد و از آن برای تامین روشنایی لامپ‌ها استفاده می‌کرد.

این وسیله به طور قطع، به عنوان یک شیرین‌کاری تبلیغاتی کار تاثیرگذاری بود. اما به گزارش اکونومیست، تعدادی از پژوهشگران در آمریکا باتری جدیدی تولید کرده‌اند که از روش مشابهی برای تولید برق بهره می‌برد.

تعداد زیادی از مخلوقات از اختلاف غلظت یون‌ها (اتم‌های دارای بار الکتریکی) در بدن خود برای انجام کارهای مختلف استفاده می‌کنند. برای مثال مغز بشر به تکانه‌های الکتریکی اتکا می‌کند تا یون‌های کلسیم را آزاد کند که به نوروترانسمیتر‌ها می‌چسبد و این نوروترانسمیترها نیز در مقابل، با باقی سیستم عصبی ارتباط برقرار می‌کنند.

مکانیزمی که به مارماهی Electrophorus electricus اجازه می‌دهد با یک تکان ناگهانی، قدرتی معادل یک پریز دیواری تولید کند؛ از اختلاف در غلظت یون‌های سدیم موجود در تقریبا شش‌هزار عدد از سلول‌های ویژه‌ای به‌نام الکتروسیت بهره می‌برد. معمولا این سلول‌ها از نظر الکتریکی با یکدیگر ارتباط ندارند. زمانی که این نوع مارماهی بر روی طعمه‌اش مستقر می‌شود، یک سری از دروازه‌های سلولی را باز می‌کند که یون‌ها می‌توانند توسط آنها شارش یابند. این حرکت یون‌های باردار شده در زمانی که مارماهی در یک محلول رسانای همانند آب باشد، منجر به تولید جریان برق می‌شود.

دیوید لاوان از موسسه ملی استاندارد و فناوری مریلند و همکارانش، می‌خواستند که بر روی عملکرد غشای سلول‌های زنده و پروتئین‌های آنها پژوهش کنند. آنها پژوهش‌های خود را با آزمایش بر روی تعدادی از پروتوسل‌های مصنوعی شروع کردند. این سلول‌ها همانند سلول‌های واقعی توسط غشای ساخته شده از مولکول‌های چربی احاطه شده بودند و پروتئین‌های شناور در این غشاءها تنها به یون‌ها اجازه عبور می‌دادند. با استفاده از این روش محققین دریافتند که به این ترتیب قادر خواهند بود که فرایند تولید الکتریسیته مارماهی‌ها را تقلید کنند.

این گروه دو پروتوسل را با همدیگر ترکیب کردند و در نتیجه، آن دو در بخشی از غشای فعال با هم مشترک شدند. سپس غلظت کمی از کلرید پتاسیم را به یک سلول سنتزی و محلولی با غلظت بیشتر را به دیگری اضافه کردند. معمولا اختلاف در غلظت‌های یون‌های پتاسیم و کلرید منجر به این خواهد شد که یون‌ها از سلول سنتزی با غلظت کمتر به سلول با غلظت بیشتر حرکت کنند و البته در این مورد، ضخامت غشاء بین دو سلول آن قدر زیاد بود که خیلی اجازه جابجایی‌هایی از این نوع را نمی‌داد.

سپس، دکتر لاوان و همکارانش یک پروتئین به نام آلفا- همولیزین را در غشای این سلول سنتزی قرار دادند. این عامل به مانند یک پل انتخابی اجازه عبور یون‌های باردار شده با بار مثبت سدیم را می‌داد، در حالی که یون‌های منفی کلرید اجازه عبور نداشتند. در حالی که یون‌های گزینش شده در یک مسیر حرکت می‌کردند، الکترون‌ها (که بار منفی دارند) در مسیر مخالف جریان داشتند. برای آن‌که بشود از این جریان برق استفاده کرد، اعضای گروه دو الکترود بسیار کوچک را به این سلول‌های سنتزی متصل کردند.

آنها در مقاله خود که در نشریه ادونس‌متریال منتشر شده، اعلام کردند در صورتی که از الکترودهایی استفاده شود که مقاومت عایقی مواد تشکیل دهنده آنها مانند مقاومتی باشد که هنگام عبور یون‌ها از یک پروتوسل به پروتوسل دیگر تجربه شده باشد، آنها خواهند توانست که جریان قابل استفاده‌ای را برای یک بازه زمانی مفید تحمل کنند. افزودن پروتوسل‌های بیشتر نیز عمر باتری را افزایش خواهد داد. طبق محاسبات دکتر لاوان دو عدد از این پروتوسل‌ها به عرض چندین سانتی‌متر می‌توانند یک دستگاه جیبی پخش ام.پی.تری را برای 10 ساعت روشن نگه دارند. کسی چه می‌داند، شاید عیدی سال تحویل شما این باشد!

http://www.khabaronline.ir/news-23891.aspx

ویروسی برای بهبود باتری‌ها

دانش - اندازه کوچک و قابلیت انعطاف‌پذیری باتری‌های جدیدی که از ویروس‌ها ساخته شده، دنیای صنعت را شگفت‌زده کرده است.

دانشمندان انستیتو فناوری ماساچوست، ام.آی.تی، نوعی باتری ساخته‌اند که برای ساخت دو قطب مثبت و منفی آن، ‌از ویروس‌هایی استفاده شده که با مهندسی ژنتیک دست‌کاری شده‌اند. ویروس‌هایی که در این باتری‌ها استفاده می‌شوند، باکتری‌کش نامیده‌ می‌شوند که در حالت عادی، باکتری‌ها را عفونی می‌کنند و برای انسان خطری ندارند.

به گزارش نشریه ساینس، پروفسور آنجلا بلچر که تیم تحقیقاتی باتری‌های ویروسی را رهبری کرده، می‌گوید:« محصول ما آن‌قدر قوی هست که بتواند در باتری اتومبیل نیز مورد استفاده قرار گیرد». این تیم در حال حاضر در ام.آی.تی‌ روی باتری‌هایی با قدرت بیشتر کار می‌کند. سرعت و هزینه‌های نسبتا کم باتری‌های ویروسی می‌تواند برای صنعت جالب باشد.

یک باتری معمولی از چهار بخش کلیدی تشکیل شده است. دو قطب آند و کاتد،‌ یک الکترولیت که جریان را بین آن‌ها برقرار می‌کند و جداکننده‌ای که این دو قطب را جدای از یکدیگر نگه می‌دارد. وقتی الکترون با عبور از ماده‌ای رسانا (‌همان الکترولیت) از قطب منفی به قطب مثبت جریان می‌یابد،‌ باتری ‌انرژی شیمیایی را به انرژی الکتروشیمیایی تبدیل می‌کند.

سه سال پیش دانشمندان ام.آی.تی ژن‌های درون یک ویروس را دست‌کاری کردند تا بتوانند یک آند نانوسیمی به ضخامت تار موی انسان بسازند. این ویروس می‌توانست برای رشد و بازسازی خود،‌ ذرات را به هم متصل کند.

میکروب‌های دست‌کاری‌شده، طوری طراحی شده‌اند که مواد سمی مثل اکسید کبالت و طلا را جمع‌آوری کنند. به دلیل این که به این مواد بار منفی داده می‌شود، به تراکمی می‌رسند که غشای ویروسی بارداری را ایجاد کنند. این غشا که روی یک جداکننده پلیمری تشکیل می‌شود، نقش آند را خواهد داشت.

اما ساختن باتری ویروسی به همین سادگی نیست. کارشناسان در جستجوی ماده‌ای بودند که رسانا نیز باشد و اغلب موادی که به نظر برای کاتد شدن مناسب می‌رسیدند، ‌کاملا عایق بودند. اکنون پژوهشگران، از جمله دانشمندان ام.آی.تی، مثل پروفسور گربراند سدر و پروفسور مایکل استرانو، موفق به ساخت یک کاتد بسیار قوی شده‌اند. آن‌ها در نهایت ویروس را با فسفات آهن و نانولوله‌های کربنی را در کنار هم گذاشتند و توانستند ماده‌ای با رسانایی بالا تولید کنند.

ظرفیت انرژی و قدرت عملکردی این باتری‌ها معادل باتری‌های قابل شارژی است که در ماشین‌های برقی های‌برد به کار رفته است. نمونه آزمایشی این باتری به اندازه یک سکه است، اما دانشمندان بر این عقیده‌اند که می‌توان اندازه آن را تغییر داد و از آن در ساخت باتری‌های انعطاف‌پذیر و شکل‌پذیر استفاده کرد. چنین قابلیتی برای استفاده در گوشی‌های همراه و سایر ابزارها و وسایلی که اندازه کوچک دارند، بسیار ایده‌آل خواهد بود.

دانشمندان همچنین به توانایی ساخت باتری‌هایی با ابعاد میکرومتر (یک‌هزارم میلی‌متر) دست یافته‌اند که می‌توانند در نسل آینده وسایل بسیار کوچک به کار آیند.

پروفسور بلچر در این باره توضیح می‌دهد:« فایده استفاده از ژنتیک این است که همه چیز را می‌توان بهتر و بهتر کرد. مجبور نیستید به یک ماده خاص بچسبید،‌ با استفاده از مهندسی ژنتیک می‌توانید انتخاب خودتان را داشته باشید و تحولی را که می‌خواهید، ایجاد کنید.» وی می‌پذیرد که اندازه هنوز هم مسئله‌ساز است، اما در این باره می‌گوید:«ما تا زمانی که مواد مناسب را نداشته باشیم، به سراغ موضوع اندازه نمی‌رویم. ما به امکان‌پذیری و اقتصادی بودن این طرح باور داریم وگرنه روی این زمینه تحقیق نمی‌کردیم.»

در حال حاضر، باتری‌های ویروسی قبل از این که ظرفیت ذخیره شارژشان را از دست بدهند،‌ تنها 100 بار می‌توانند شارژ و تخلیه شوند. اما پژوهشگران انتظار دارند که این رقم را بسیار افزایش دهند. آنان به دنبال مواد بهتری هستند تا با کار با ویروس‌ها بتوانند نسل جدیدی از باتری‌ها را ایجاد کنند که حتی قدرت بیشتری داشته باشند.

در فرایند تولید این باتری‌ها از هیچ ماده مضر یا سمی استفاده نمی‌شود. به همین دلیل این طرح از دید دوست‌داران محیط زیست بسیار مورد توجه است. پروفسور بلچر در این‌باره می‌افزاید: «جنبه‌های زیست‌محیطی برای ما بسیار اهمیت دارد. اما هنوز هیچ راهی نداریم که بتوانیم این موجود تولیدی خودمان را از بین ببریم.»

http://www.khabaronline.ir/news-6037.aspx

اصل مطلب این است كه می توان باتری موبایل را با اتصال پایانه های آن بهبرگ نوعی درخت به نام ((peepal)) یا ((انجیر هندی)) شارژ كرد. البته هنوزدلیل علمی برای چنین فرآیندی شناخته نشده است. روش كار : 1- در حالی كه موبایل شما در حالت Battery Low قرار دارد دربباتری موبایل را باز كرده و باتری را خارج كنید. 2- پایانه های فلزی آن را با پارچه ای نرم كاملا تمیز كنید. 3- دو یا سه عدد برگ درخت انجیر هندی!! (شاید با درخت انجیر خودمان هم كاركند...) را به این پایانه ها اتصال دهید. به گونه ای كه نوك انتهای برگمطابق شكل با ترمینال های باتری تماس داشته باشد. 4- برگ ها را به مدت 2 دقیقه در این حال نگه دارید. به گفته ی عده ای كه این كار را آزمایش كرده اند اگر اكنون باتری را درموبایل خود قرار دهید شارژ آن مقدار زیادی پر شده است. و هر چه مدت زماناتصال برگ به ترمینال های باتری را افزایش دهید باتری بیشتر شارژ می شود.

http://pix1.org/IMG/Mobile/5ocl5y.jpg


 

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :