in

Cómo las bacterias de las enfermedades pueden algún día alimentar su teléfono inteligente

gut bacteria mit website screenshot Cómo las bacterias de las enfermedades pueden algún día alimentar su teléfono inteligente

Las bacterias (o bacteria en singular) es un gran dominio de organismos de un micrómetro de largo que existen en diferentes formas que van desde bastones, esferas y espirales. Se cree que estuvieron entre las formas de vida más antiguas de la tierra y están presentes en la mayoría de los hábitats. Son capaces de existir en condiciones extremas, incluidos desechos radiactivos y aguas termales ácidas, un rasgo que a menudo se explota para uso industrial. Un gramo de suelo contiene alrededor de 39 millones de células bacterianas, mientras que un milímetro de agua tiene alrededor de 1 millón de células. El número total de bacterias a nivel mundial se estima en 5 x 10 ^ 30. Un buen número de estas bacterias tienen propósitos ventajosos en la agricultura, la investigación y la producción de medicamentos.

Clasificación

Las bacterias son fundamentales en el reciclaje de nutrientes, incluida la fijación de nitrógeno y la putrefacción. Las bacterias tienen miles de otras funciones tanto naturales como industriales. Todas las bacterias se denominan singularmente microbios. No tienen núcleo ni orgánulos unidos a la membrana. Sus códigos genéticos existen en un ADN de un solo bucle. Incluso entonces, alguna bacteria contiene material genético adicional conocido como plásmido.

El plásmido tiende a proporcionar material genético adicional que es ventajoso para las bacterias, como la resistencia a los antibióticos. Las bacterias existen en 5 grupos diferentes. Está el sacacorchos (espiroquetas), esférico (cocos), coma (vibrios), varilla (bacilos) y la espiral (espirilla). Pueden existir en pares, células, grupos o cadenas.

Innovaciones bacterianas

Se sabe que las bacterias causan muchas enfermedades, entre ellas la tuberculosis, la neumonía, el tétanos, la sífilis y la fiebre tifoidea. Incluso entonces, su potencial podría aprovecharse en el futuro para proporcionar un medio de energía. Investigadores de la Universidad de Oxford utilizaron recientemente algunas bacterias para hacer girar los rotores de pequeños parques eólicos. Este es un descubrimiento emocionante para los investigadores de bioenergía. Su próxima frontera es buscar formas de aprovechar este poder y usarlo para alimentar elementos como los teléfonos inteligentes. Cuando se observa bajo un microscopio, notará que las bacterias producen muchos movimientos aleatorios.

Este tipo de movimiento tiene demasiada espontaneidad y por sí solo no puede producir energía. Pero luego, cuando se sumergió una red de 64 microrrotores simétricos en el fluido lleno de bacterias, se observó que el movimiento bacteriano se organizó de tal manera que los rotores finalmente giraron en direcciones opuestas. Estos giros del lado opuesto generaron un flujo constante de energía.

Capacidad Generativa

Los científicos admiten que no podremos alimentar los hogares con bacterias en el corto plazo. Incluso entonces, será posible alimentar micromáquinas de manera efectiva en poco tiempo. Los investigadores tenían claro que esta innovación energética podría extenderse a dispositivos autoamplificados y autoensamblados.

Cuando se puso un rotor en el fluido, se pateó al azar. Pero luego, cuando se agregaron múltiples rotores, adoptaron un patrón regular con rotores adyacentes girando en direcciones opuestas. La capacidad de la naturaleza para estimular el potencial y los diseños ventajosos es increíble, y luego depende de los ingenieros descubrir cómo se produce este fenómeno y encontrar formas de ampliarlo para un uso rentable en el futuro.

Bacterias más nuevas

Los científicos han continuado realizando nuevos descubrimientos de bacterias a partir de diferentes muestras ambientales. Desde 1980, el número de avistamientos de grupos bacterianos ha aumentado de aproximadamente 12 a aproximadamente 100, y solo en 2015 se descubrieron más de otros 35 grupos. Los mayores descubrimientos se realizaron en Japón, Chile y California. Cuando se explore comercialmente, este descubrimiento podría utilizarse para alimentar interruptores ópticos, relojes inteligentes, dispositivos Bluetooth y teléfonos inteligentes.

Esta innovación es útil, especialmente porque los científicos están lidiando con el impacto de los combustibles fósiles y otras energías no renovables. El movimiento hacia fuentes de energía más ecológicas a partir de bacterias, indica un paso más grande en el desarrollo de la bioenergía. El avance más significativo en el experimento es que la organización estructural simple que recuerda a un parque eólico se logró sin el uso de turbinas microscópicas en forma de engranaje prediseñadas.

Poder autogenerativo

La dinámica más interesante es que estos sistemas biológicos producen el trabajo mecánico sin la necesidad de una entrada de energía. Esta dependencia de los procesos biomecánicos internos significa que los procesos adoptan un nivel de eficiencia que no puede ser replicado por muchos otros mecanismos de producción de energía.

El nuevo desafío para los investigadores es establecer el proceso detrás de este principio de reorganización de los conjuntos biológicos de tal manera que se pueda aprovechar para generar energía mecánica constante mediante la rotación de los rotores. La frontera aún más grande para la investigación es determinar si las formas de bacterias recién descubiertas pueden producir una reorganización aún más eficiente para generar mayor energía.

Desarrollos más recientes

Investigadores en Japón han adoptado esta innovación y le han agregado algunas características. Incluyeron un catalizador inorgánico al sistema para estimular el movimiento de las bacterias. El rotor de silicio en forma de engranaje con un canal circular de 2 mm y 6 mm de radio yacía plano sobre su pista circular.

Sus protuberancias verticales cayeron en la pista para permitirle moverse libremente. Los investigadores dependieron de la bacteria Motile Mycoplasma para producir los bioconjuntos organizados. El canal había diseñado deliberadamente características topológicas para crear un movimiento unidireccional. Las bacterias fueron capaces de producir alrededor de dos revoluciones por minuto mientras se movían.

Mezcla de energías

No hay duda de que las bacterias producen un flujo increíblemente suave de rotores en el canal. Sin embargo, existen algunas complicaciones que deben superarse con dicho sistema. Entre ellas, la clave es la necesidad de evitar la presencia de proteínas aisladas que puedan distraer el bioensamblaje y el movimiento.

El uso de bacterias para la conversión de energía química en energía electromecánica abre las puertas a formas creativas de combinar la bioenergía y la nanotecnología con la electrónica. Este desarrollo es una desviación radical del medio comúnmente conocido de usar bacterias para crear celdas de combustible bioquímicas.

Inconvenientes

El mayor desafío, además de las complejidades de la ampliación, es que los micromotores impulsados ​​por bacterias pueden perder energía debido a la fricción interna de las partes móviles. La reorganización de las bacterias todavía ofrece aplicaciones interesantes al ayudar a los mecanismos de transporte activos como trinquetes, válvulas, bombas, etc.

Estas dos metodologías de aprovechar el poder del bio-movimiento de bacterias presentan dos de las innovaciones más avanzadas en el desarrollo de la bioenergía. Incluso entonces, el descubrimiento de la fuerza detrás del bioconjunto, el movimiento unidimensional y el uso de catalizadores para agitar la reacción aún persiste.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

1620953114 image Los cinco mejores hoteles de lujo en Barcelona, ​​España

Los cinco mejores hoteles de lujo en Barcelona, ​​España

Evantra La historia y evolución de la Evantra de Mazzanti Automobili

La historia y evolución de la Evantra de Mazzanti Automobili