Новая система зеленой энергетики

28.09.2019

Исследователи из Института микробиологии Китайской академии наук создали новую систему биофотовольтаики (BPV), объединив два вида бактерий. Эта система может стабильно работать более 40 дней, устанавливая новый рекорд долговечности BPV.

Биофотовольтаика (BPV) - это новая технология в "зеленой энергетике", для которой используют биологические фотосинтетические материалы (в основном живые фотосинтетические микроорганизмы) для преобразования солнечной энергии в электричество. BPV более экологичен и потенциально более рентабелен, чем фотоэлектрические системы на основе полупроводников (PV), учитывая токсичность фотоэлектрических материалов.

Тем не менее, удельная мощность современных систем BPV в основном остается низкой: фотосинтетические микроорганизмы обладают слабой способностью переносить электроны вне клеток. Чтобы решить эту проблему, исследователи создали микробное сообщество из двух видов бактерий.

Этот микробный "консорциум" состоит из фотосинтетических цианобактерий и экзоэлектрогенных бактерий Shewanella. Экзоэлектрогенные бактерии - это вид анаэробных микроорганизмов, которые приспособились жить в безвоздушной среде. Когда такая бактерия высвобождает атом кислорода, она получает положительный заряд. В качестве энергоносителя, ответственного за направленный перенос энергии между цианобактериями и Shewanella, исследователи выбрали D-лактат, молочную кислоту.

В новой системе цианобактерии "захватывают" солнечную энергию и фиксируют молекулы углекислого газа для синтеза D-лактата, в то время как Shewanella вырабатывает электричество путем окисления D-лактата, создавая тем самым ограниченный поток электронов от фотонов к D-лактату, а затем к электричеству.

Благодаря генетическим манипуляциям, а также манипуляции с питательной средой и устройством, эти два совершенно разных микроорганизма могут эффективно работать вместе. Эксперименты показали, что новая система BPV может стабильно работать в течение более 40 дней при среднем уровне энергоинтенсивности 135 мВт/м2. Это самый продолжительный срок работы и уровень мощности, по сравнению с другими системами BPV.

<< Назад: Белковый гидрогель для доставки лекарств 28.09.2019

>> Вперед: Радиация против аритмии 27.09.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Робот LG CLOiD 06.01.2026

LG представила своего нового работа CLOiD. Его возможности выходят за рамки простого выполнения команд - он способен адаптироваться к образу жизни владельца и управлять подключенными бытовыми приборами. LG CLOiD объединяет два ключевых направления корейской компании: платформу роботизированной помощи LG Q9 и экосистему умного дома LG ThinQ. На демонстрации робот показал, что умеет готовить завтрак: доставать молоко из холодильника, помещать круассан в духовку и выполнять другие кулинарные задачи. Кроме того, CLOiD может самостоятельно запускать стирку, после сушки складывать одежду и раскладывать ее по шкафу. Таким образом, робот подстраивается под повседневные привычки хозяев и может управлять всеми совместимыми устройствами, подключенными к сети. Конструкция LG CLOiD специально адаптирована для работы в жилых помещениях. Основной блок робота соединен с телом, оснащенным двумя шарнирными руками-манипуляторами, а базируется он на колесной платформе с функцией автономной навигации ...>>

Твердотельные батареи без потерь от замерзания ионов 05.01.2026

Энергетика и электроника сегодня все больше зависят от надежных и безопасных источников энергии. Твердотельные батареи рассматриваются как ключ к следующему этапу развития портативных и стационарных устройств, однако традиционные подходы сталкиваются с фундаментальной проблемой: при затвердевании электролита движение ионов замедляется или полностью останавливается. Новое исследование ученых из Оксфордского университета и их партнеров может изменить это представление и открыть путь к созданию безопасных и эффективных твердых аккумуляторов. В своей работе исследователи разработали новый класс органических электролитов, которые сохраняют высокую ионную проводимость независимо от состояния - жидкого, жидкокристаллического или твердого. Такие материалы получили название "электролиты, независимые от состояния" (state-independent electrolytes, SIE). Аспирантка Джульетт Барклай, первый автор исследования, отмечает, что это доказывает возможность проектировать органические молекулы так, чтоб ...>>

Здоровье сосудов определяет работу мозга 05.01.2026

С возрастом все большее значение для качества жизни начинает играть сохранность когнитивных функций - памяти, внимания и способности к мышлению. Современная медицина все чаще рассматривает заболевания мозга не изолированно, а в тесной связи с состоянием сердечно-сосудистой системы. Одним из ключевых факторов, влияющих на здоровье мозга в долгосрочной перспективе, ученые называют артериальное давление, особенно если его повышение начинается в среднем возрасте. Американские медики подробно проанализировали отдаленные последствия хронически повышенного давления. Краткое изложение работы было опубликовано Американской кардиологической ассоциацией. Исследование посвящено тому, как гипертония влияет на риск развития когнитивных заболеваний и нейродегенеративных состояний в зрелом и пожилом возрасте. Авторы пришли к выводу, что высокое артериальное давление является одним из основных факторов риска когнитивных нарушений, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Оно существенно по ...>>

Кимчи повышает защиту организма 04.01.2026

Интерес к ферментированным продуктам в последние годы заметно вырос, и ученые все чаще рассматривают их не только как часть национальной кухни, но и как фактор, способный влиять на здоровье человека. Особое внимание привлекает кимчи - традиционное корейское блюдо, давно считающееся полезным, но лишь недавно получившее серьезное научное подтверждение своих свойств. Новое клиническое исследование показало, что кимчи может не только усиливать иммунную защиту, но и предотвращать ее чрезмерную активацию, что особенно важно для поддержания иммунного баланса. Результаты работы были представлены World Institute of Kimchi - государственным научным учреждением, действующим под эгидой Министерства науки и ИКТ Южной Кореи. Исследование стало первым в мире, в котором влияние кимчи на иммунную систему человека анализировалось на уровне отдельных клеток. Такой подход позволил выйти за рамки общих показателей крови и рассмотреть, как именно меняется поведение различных иммунных клеток. В клиниче ...>>

Случайная новость из Архива Apple Pencil 17.11.2015 Кому нужен стилус для планшета? Да никому не нужен! При Стиве Джобсе Apple строго придерживалась данного принципа. Но все же он появился - Apple Pencil. Стилус Apple Pencil, стоимостью $99, совместим только с новым iPad Pro с диагональю 12,9 дюйма, минимальная цена которого составляет $799. Одни эти цифры способны отпугнуть потенциального покупателя, хотя Apple не перестает удивлять тем, что даже при таких ценах их гаджеты раскупаются как горячие пирожки. Технически к Apple Pencil придраться сложно. Устройство представляет собой так называемый активный стилус. Это означает, что с помощью токопроводящего кончика стилус не только приводит в действие емкостной сенсорный дисплей, но и одновременно со скоростью 240 раз в секунду передает на iPad данные о своих позиции и положении. Благодаря этому становятся доступны некоторые функции. Например, если держать стилус под наклоном в режиме карандаша, его получится применять для штриховки, как если бы вы использовали настоящий карандаш. Это возможно за счет датчиков наклона, встроенных в стилус. Разумеется, для переноса данных гаджету требуется электроэнергия, поэтому на другом его конце установлен коннектор Lightning, который соединяет стилус с iPad. Полной зарядки встроенного аккумулятора должно хватить на двенадцать часов автономной работы, а 15-секундной подзарядки - на 30 минут. Для стилуса, который вряд ли будет использоваться постоянно, этого вполне достаточно. Однако насколько хорошо Apple удалось интегрировать технологию 3D Touch в свою операционную систему iOS 9, настолько же недоработанной пока выглядит поддержка Apple Pencil на программном уровне. Конечно, стилус работает в приложении для заметок, но этим его практическое применение фактически ограничивается, поэтому компания Apple пошла на сотрудничество с Adobe и Microsoft. Adobe интегрирует поддержку стилуса в приложения для iOS, такие как Photoshop Sketch для рисования. В нем пользователь может испытать все возможности стилуса. К ним, например, относится виртуальная линейка для начертания прямых линий. Даже пальцы при касании получится использовать в качестве линейки. Microsoft в свою очередь оснащает свои программы Office для iOS функцией рисования тушью, посредством которой можно дополнять цифровые документы заметками и рисунками, сделанными от руки. Звучит практично, но если открыть такой документ не на iPad Pro, то получится файл Word с большим объемом графики. Таким образом, Apple Pencil стоит рассматривать скорее как задел на будущее. Если больше приложений и будущие устройства на платформе iOS будут поддерживать этот аксессуар, то он определенно имеет право на существование. А сейчас остается только гадать, кто входит в целевую аудиторию стилуса за $99. Дизайнеры и люди прочих творческих профессий работают в основном с графическими планшетами без экрана, используя в качестве средства отображения монитор ПК. А любителям, которым нужно быстро сделать записи и рисунки, тратиться на такой дорогой аксессуар нет необходимости.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026