Топливный элемент на основе сахара

22.01.2014

Топливный элемент, созданный американскими биотехнологами, работает с использованием сахара и набора из синтетических ферментов. Источник тока обладает рекордно высокой электрической емкостью, что даст возможность использовать подобные источники энергии для питания гаджетов и бытовой техники, сообщается в статье журнала Nature Communications.

"Сахар - один из самых идеальных способов запасать энергию, изобретенных когда-либо природой. Так что весьма логичным выглядит то, что мы попробовали использовать его энергетический потенциал и разработать "зеленый" источник питания, чье производство не сможет ухудшить экологическую обстановку на Земле", - говорит Персиваль Чжан из Политехнического университета Виргинии (США, Блексбург).

Персиваль Чжан и его коллеги проводили эксперименты с разными синтетическими и натуральными ферментами, способными преобразовывать сахар в другие формы органики или окислять продукты его распада. В ходе экспериментов ученым удалось составить необходимый набор белков, способный максимально эффективно разлагать сахар, извлекая максимум свободных электронов из продуктов его распада.

Смесь из ферментов ученые приспособили для работы в качестве катализатора в обыкновенном топливном элементе, после чего проверили его в действии. Как выяснилось, подобный топливный элемент производил электричество с рекордной для источников питания такого класса эффективностью. При этом топливный элемент мог соперничать по электрической емкости с распространенными сейчас аккумуляторами на базе лития.

Все, что нужно для работы этого топливного элемента - небольшое количество воды, сахара и воздуха. В отличие от многих других топливных ячеек, разработка американских ученых безопасна в использовании, поскольку в ходе работы источника тока не выделяется водород или другие газы, которые могут взорваться. Авторы статьи считают, что высокая эффективность их разработки позволит новому топливному элементу потеснить распространенные сейчас источники питания уже в ближайшие годы.

<< Назад: QR-коды на табличках московских улиц 23.01.2014

>> Вперед: Материнская плата MSI Z87 MPOWER MAX AC 22.01.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Космический инкубатор 15.09.2023 Нидерландская компания SpaceBorn United представила миниатюрный инкубатор, предназначенный для проведения экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и развития эмбрионов в условиях космоса. Этот инкубатор готов к использованию в рамках космической миссии, направленной на изучение возможности человеческой репродукции в невесомости. Генеральный директор SpaceBorn United, Эгберт Эдельбрук, пояснил: "Мы планируем осуществлять зачатие и раннее развитие эмбрионов в космосе. Если мы стремимся к созданию человеческих поселений, например, на Марсе, и желаем сделать их действительно самодостаточными, это важно решить проблему воспроизводства. Мы не знаем, будет ли уровень гравитации на Марсе, который значительно ниже земного, достаточным для здорового развития эмбрионов. Поэтому сначала мы сосредотачиваемся на изучении влияния частичной гравитации. Но мы также понимаем, что у нас есть возможность улучшить процедуры ЭКО на Земле, проводя их в космосе при разных уровнях гравитации. Это предоставит важные данные, способные повысить успешность данной процедуры." SpaceBorn United в настоящее время ведет диалог с Европейским космическим агентством (ЕКА) относительно возможности проведения симуляционных тестов на Земле с использованием специального оборудования для имитации микрогравитации и частичной гравитации. "Следующим логичным этапом в области ЭКО является биотехнология в космосе. Мы заинтересованы в разработке искусственных материнских органов, так как они могут способствовать решению проблем репродукции в космических условиях", - добавил Эдельбрук. Долгосрочной целью исследователей является достижение успешных родов в космосе. Однако они признают, что данная задача является весьма амбициозной, и в ближайшие годы фокус будет сосредоточен на подготовке к этому важному этапу и обучении персонала для его выполнения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025