پنجشنبه, ۱۱ بهمن, ۱۴۰۳ / 30 January, 2025
مجله ویستا

شارژ تلفن همراه با ویروس‌های باکتری‌خوار


شارژ تلفن همراه با ویروس‌های باکتری‌خوار

تا به امروز دانشمندان در مطالعات خود برای یافتن منابع انرژی سازگار با محیط‌زیست، روش مهار انرژی بسیاری از منابع عجیب و غریب نظیر ذرت یا جلبک‌ها را آموخته بودند. اما این بار …

تا به امروز دانشمندان در مطالعات خود برای یافتن منابع انرژی سازگار با محیط‌زیست، روش مهار انرژی بسیاری از منابع عجیب و غریب نظیر ذرت یا جلبک‌ها را آموخته بودند. اما این بار نوبت ویروس‌ها شده است تا به‌عنوان منبع انرژی به کار گرفته شوند. پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا با بررسی روش تولید الکتریسیته توسط ام.۱۳ باکتریوفاژ گامی بلند در تولید انرژی سازگار با محیط‌زیست برداشتند. این وسیله از پدیده پیزوالکتریک برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌کند.

پدیده پیزوالکتریک به قابلیت تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی اطلاق می‌شود. اکثر میکروفن‌های تلفن‌های همراه پیزوالکتریک هستند و انرژی امواج صوتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند و سپس این انرژی در تلفن همراه گیرنده دوباره به انرژی مکانیکی (امواج صوتی) بدل می‌گردد. مشکل دستگاه‌های پیزوالکتریک فعلی این است که از فلزات سنگین همانند سرب و کادمیوم ساخته می‌شوند. البته بسیاری از مولکول‌های زیستی همانند پروتئین‌ها و اسید‌های نوکلئیک قابلیت پیزوالکتریک دارند و در صورتی که فشرده شوند، می‌توانند انرژی الکتریکی تولید کنند و در ضمن، همانند فلزات سنگین زیانبار نیستند.

ویروس ام.۱۳ باکتریوفاژ نیز تمام ویژگی‌های مطلوب را دارد. زیرا این ویروس‌ها فقط به باکتری‌ها حمله می‌کند و برای انسان بی‌خطر است. در ضمن، تهیه آن کم‌هزینه است و براحتی تهیه می‌شود. با یک ظرف حاوی باکتری‌های آلوده می‌توان میلیاردها عدد از این ویروس‌ها را تغذیه کرد. پژوهشگران برای تولید انرژی الکتریکی از این ویروس‌ها، چهار مولکول گلوتامات را با آمینواسید موجود در پروتئین لایه بیرونی ویروس ترکیب کردند. سپس تعدادی از این لایه‌ها را روی هم قرار دادند تا اثر پیزوالکتریک آنها تقویت شود. وقتی این دانشمندان لایه نازک یک سانتی‌‌متر مربعی را روی الکترودهایی از جنس طلا قرار داده و به آرامی آن الکترودها را فشار دادند، انرژی الکتریکی لازم برای روشن کردن و نشان دادن عدد یک بر یک صفحه کریستال مایع تولید شد. با این‌که این کار فقط ۴۰۰ میلی ولت برق تولید کرد، اما پژوهشگران امیدوارند در آینده با کار بیشتر روی این پروژه بتوان سلول‌های کاربردی پیزوالکتریک زیستی تولید نمود. به‌عنوان مثال، شاید روزی بتوان دستگاه تنظیم‌کننده ضربان قلب را به گونه‌ای ساخت که انرژی مورد نیاز خود را از ضربان قلب دریافت کند. شاید در آن روز مجبور شوید روی بدنتان چیزی خالکوبی کنید تا در شرایط بحرانی کسی به شما آنتی‌بیوتیک تزریق نکند چون در آن صورت باتری‌های قلب شما خواهند مرد!

Scientific American

مترجم: صالح سپهری‌فر