ชีววิทยา

นักวิจัยก้าวแรกสู่พลังงานที่มนุษย์ผลิตขึ้น

นักวิจัยก้าวแรกสู่พลังงานที่มนุษย์ผลิตขึ้น

คุณนึกภาพออกไหมว่าเปิดเครื่องโทรศัพท์ด้วยร่างกายของคุณเอง แล้วแล็ปท็อปของคุณล่ะ?

นักวิจัยกล่าวว่าวันหนึ่งมนุษย์อาจสร้างพลังงานไฟฟ้าได้เองผ่าน "มอเตอร์" ขนาดเล็กภายในแบคทีเรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งมอเตอร์หมุนเหล่านี้เรียกว่า V1 และเป็นกุญแจสำคัญที่อาจทำให้พลังงานที่มนุษย์ผลิตขึ้นเป็นจริงได้

ที่เกี่ยวข้อง: อิฐที่ทำจากมดลูกของมนุษย์อาจเป็นอนาคตของการก่อสร้าง

มอเตอร์โมเลกุลแบบหมุน

"ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของมอเตอร์โมเลกุลแบบหมุนนั้นสูงกว่ามอเตอร์ที่มนุษย์สร้างขึ้นมาก" Ryota Iino ผู้เขียนและนักวิจัยจากสถาบันวิทยาศาสตร์โมเลกุลของสถาบันวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติและภาควิชาวิทยาศาสตร์โมเลกุลเชิงหน้าที่กล่าว คณะวิทยาศาสตร์กายภาพที่บัณฑิตมหาวิทยาลัยเพื่อการศึกษาขั้นสูง

"และการแปลงพลังงานด้วยมอเตอร์โมเลกุลแบบหมุนสามารถย้อนกลับได้หากเราเข้าใจกลไกนี้อย่างสมบูรณ์ก็จะนำไปสู่การใช้มอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงที่มนุษย์สร้างขึ้นในอนาคต"

ในงานของพวกเขานักวิจัยใช้หัววัดอนุภาคนาโนทองคำเพื่อสังเกตโมเลกุลเดี่ยวที่บริสุทธิ์จากแบคทีเรีย Enterococcus hirae พวกเขาพยายามพิจารณาว่ามอเตอร์หมุนอย่างไรสำหรับส่วนต่างๆ

สิ่งที่พวกเขาพบคือมอเตอร์ทำงานเหมือนปั๊มโมเลกุล จำเป็นต้องใช้พลังงานบางส่วนเพื่อผลิตพลังงานมากขึ้นในการขนส่งไอออนกับการไล่ระดับสีของเยื่อหุ้มแบคทีเรีย

"เราเริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจว่าพลังงานเคมีถูกแปลงไปเป็นการหมุนเชิงกลของมอเตอร์ V1 อย่างไร" ไอโนะกล่าว "เราพบว่าในขณะที่โครงสร้างสามมิติของ V1 และโรตารีมอเตอร์ที่เกี่ยวข้องมีความคล้ายคลึงกัน แต่กลไกการเชื่อมต่อทางเคมีและทางกลของพวกมันแตกต่างกันมากซึ่งบ่งบอกว่าการทำงานของเซลล์กำหนดวิวัฒนาการของกลไกการทำงานที่แตกต่างกัน

พบว่ามอเตอร์ V1 สร้างคอมเพล็กซ์กับมอเตอร์โรตารี่อีกตัวที่เรียกว่า Vo จากนั้นมอเตอร์เหล่านี้สามารถปั๊มไอออนโซเดียมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อสร้างพลังงานในกระบวนการ

เช่นเดียวกับปลาไหล

"ต่อไปเราอยากจะเข้าใจว่ากลไกการแปลงพลังงานของมอเตอร์คอมเพล็กซ์ทำงานอย่างไร" ไอโนะกล่าว

สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากคล้ายกับวิธีที่ปลาไหลไฟฟ้าผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานเคมี

“ ถ้าเราเข้าใจกลไกนี้อย่างถ่องแท้ก็อาจเป็นไปได้ที่จะพัฒนาแบตเตอรี่ที่สามารถแปลงพลังงานไปฝังในปลาไหลไฟฟ้าเทียมหรือแม้แต่ในมนุษย์ก็ได้” Iino กล่าว

การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสารเคมีชีวภาพ.


ดูวิดีโอ: 24 สงทบงบอกวารางกายของคณมความพเศษจรงๆ (พฤศจิกายน 2021).