قند،‌ باتری اسمارت‌فون‌های آینده

دانشمندان با اشتیاق به‌دنبال ساخت باتری‌های زیستی هستند، ابزارهایی که می‌توانند انرژی فرایند‌های معمولی زیستی را برای ایجاد برق ذخیره سازند.
 
براساس گزارش لایو‌ساینس، بیشتر باتری‌های زیستی توانایی تولید حجم زیادی برق را ندارند اما محققان به‌تازگی نسخه‌ای آزمایشی از این باتری‌ها را تولید کرده‌اند که درکنار سبک‌وزن‌تر بودن، از قابلیت تولید حجم زیادی انرژی نسبت به باتری‌های رایجی که امروزه در الکترونیک‌های مصرفی مانند اسمارت‌فون‌ها موجودند برخوردار است.
 
قند درون بدن در فرایندی به‌نام متابولیسم به انرژی تبدیل می‌شود، فرایندی که در آن قند تجزیه شده و درهنگام آزاد‌سازی الکترون‌ها، دی‌اکسید‌کربن و آب آزاد می‌کند. باطری‌های زیستی نیز به کمک فرایندی مشابه، به واسطه جذب الکترون‌هایی که در فرایند تجزیه قند توسط ابزاری مشابه آنچه در بدن وجود دارد آزاد شده‌اند، به تولید انرژی می‌پردازند. از آنجایی که در باتری‌های زیستی از موادی زیستی استفاده می‌شود،‌این باتری‌ها قابل تجدید و غیر سمی بوده و می‌توانند جایگزین‌هایی جذاب برای نمونه‌های رایج باشند که از جنس فلز و مواد شیمیایی هستند.
 
محققان مرکز تکنولوژی ویرجینیا باتری زیستی جدیدی طراحی کرده‌اند که از نسبت خروجی بر وزن آن بیشتر از باتری‌های لیتیومی مورد استفاده در الکترونیک‌های رایج است. این باتری جدید می‌تواند قند را به‌صورت کامل به انرژی تبدیل کند، به بیانی دیگر این باتری نسبت به دیگر باتری‌ها از دوام بیشتری برخوردار است.
 
در این باتری از مجموعه‌ای جدید از آنزیم‌ها،‌ پروتئین‌هایی که به انجام واکنش‌های شیمیایی کمک می‌کنند،‌استفاده شده‌است. در این سیستم از دو آنزیم رایج که دو جفت الکترون را از قند آزاد می‌سازد استفاده شده و 10 آنزیم دیگر واکنش‌های دورن باتری را احیا می‌کنند. زمانی که واکنش احیا شد، آنزیم‌های فعال دو جفت الکترون‌ دیگر را آزاد می‌کنند و پس از 6 دور باتری زیستی می‌تواند تمامی انرژی درون قند را استخراج کرده و دی‌اکسیدکربن و آب آزاد کند. باتری‌های زیستی قدیمی‌تر تنها توانایی استخراج یک ششم انرژی از قند را داشتند.
 
با این‌همه تکمیل این باتری جدید نیازمند زمان زیادی است و این ابداع هنوز مراحل اولیه تکمیل خود را سپری می‌کند، زیرا هنوز خروجی انرژی آن بسیار پایین بوده و دوام آن کوتاه است.

URL: https://www.ictna.ir/id/061171/

Code: 061171