Водородная биобатарейка

17.06.2006

Британские ученые заменили в топливном элементе платину на ферменты.

Обычно в топливном элементе имеется мембрана, по обе стороны которой расположены электроды, покрытые платиновым катализатором. Благодаря ему на одном электроде молекула водорода распадается, а на другом - собирается молекула воды. У тех микроорганизмов, которые живут за счет окисления водорода, тот же самый процесс, благодаря ферментам, идет гораздо легче.

Ученые давно пытались применить этот биологический способ в топливном элементе. Очередного успеха в этом деле добилась группа профессора Фрэзера Армстронга из Оксфордского университета. В предложенной им конструкции на два электрода нанесены ферменты, выделенные из водородокисляющего микроорганизма.

Поскольку ферменты селективны, то есть каждый из них ускоряет одну-единственную реакцию, нет никакой нужды разделять реагирующие газы специальной мембраной. А именно ее чрезвычайно высокая цена делает топливный элемент дорогим удовольствием, которое без помощи госбюджета не по карману никому.

В элементе Армстронга электроды погружены непосредственно в сосуд, заполненый воздухом с добавкой нескольких процентов водорода. И, как свидетельствуют работающие электронные часы, присоединенные к биоэлементу, успешно вырабатывают электричество. Ферменты микроорганизмов легко получать, и обходятся они значительно дешевле платины.

Кроме того, угарный газ, отравляющий платиновый катализатор, для них безвреден.

<< Назад: Самый быстрый робот 18.06.2006

>> Вперед: Электрический ценник 16.06.2006

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Секрет долголетия гинкго 22.01.2020 Деревья живут долго, но и среди них есть совершенно удивительные долгожители. Например, гинкго двулопастный, или Ginkgo biloba, может прожить более 3000 лет - тут и до бессмертия недалеко. Очевидно, у гинкго есть какие-то механизмы, помогающие противостоять старению, и исследователям из Пекинского лесного университета, Университета Янчжоу и других научных центров Китая и США удалось эти механизмы отчасти расшифровать. Ли Ван (Li Wang) и его коллеги изучали строение 34 гинкго возрастом от 3 до 667 лет; образцы древесины брали у живых и здоровых деревьев. По древесным годовым кольцам можно понять скорость, с какой дерево росло год от года, и обычно со временем рост деревьев замедляется. Однако гинкго даже спустя сотни лет продолжали расти так же, как росли, причем иногда даже быстрее, чем раньше. И ни размер листьев, ни интенсивность реакций фотосинтеза, ни качество семян с возрастом не менялись. Исследователи сравнили активность генов в листьях гинкго и в камбии - так называют специальную ткань в стеблях и корнях, за счет которой в толщину прирастают проводящие ткани, сосудистые пучки, по которым вода и питательные вещества движутся от корней к вершине растения и обратно. Как и ожидалось, в стареющих и умирающих листьях особенно активны были "возрастные" гены. Но в клетках камбия такие "возрастные" гены, которые активируются в поздние годы жизни, у старых деревьев особо никак себя не проявляли - то есть они работали одинаково как у старых, так и у молодых деревьев. Иными словами, гинкго старели только листьями, которые, очевидно, всегда можно было заменить новыми. Тем не менее, некоторые возрастные изменения с гинкго все-таки происходили. У старых деревьев был понижен уровень гетероауксина (гормона роста) и повышен уровень абсцизовой кислоты (гормона, который подавляет рост). Также у гинкго, которым было больше 200 лет, были менее активны гены, отвечающие за клеточное деление и дифференцировку клеток. То есть хотя у старых деревьев клетки камбия оставались молоды, им не позволено было делиться так же активно, как у молодых деревьев. При этом у гинкго со временем не ослабевала защита от патогенов - и молодых, и у старых деревьев одинаково работали те гены, которые отвечают за синтез антимикробных флавоноидов и за устойчивость к разным паразитам. Получается, что единственное, в чем проявляется старение гинкго - постепенное торможение роста и обновления проводящих тканей. Можно предположить, что в конце концов рост вообще остановится, и дерево все-таки умрет, поскольку обновлять проводящую систему все-таки нужно. Но учитывая, что возраст некоторых гинкго составляет несколько тысяч лет, запас торможения роста, если можно так сказать, у них довольно велик. Гинкго называют живым ископаемым в том смысле, что, возникнув очень давно, еще в пермском периоде, оно ухитрилось дожить до наших дней. Возможно, такой способ долгожительства свойственен только ему самому, но также возможно, что и другие деревья-долгожители, вроде знаменитых секвой, используют рецепт гинкго - тормозить рост в толщину, сохраняя молодыми камбий и иммунную систему.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026