العلماء يُطوّرون تقنية لتحديد البكتيريا المنتجة للكهرباء

البكتيريا المنتجة للكهرباء

بدلًا من الخوف من الجراثيم والميكروبات، استطاع العلماء أن يطوروًا جيلًا جديدًا من الميكروبات يُمكن استخدامه في تشغيل خلايا الوقود وتنقية مياه الصرف الصحي، وذلك وفقًا لفريق في قسم الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتقنية.

 

تم تحديد البكتيريا المنتجة للكهرباء التي طورت شكلًا فريدًا من أشكال التنفس في البيئات الفقيرة بالأكسجين وذلك عن طريق إنتاج الكهرباء، يُمكنك العثور على هذه البكتيريا في البيئات التي يكون فيها إمدادات الأكسجين محدودة مثل أعماق الألغام وقاع البحيرات وحتى داخل أجسامنا خاصة في الأمعاء البشرية.

 

اقرأ أيضًا >> ساندر بيتشاي: الذكاء الاصطناعي أهم من النار والكهرباء في حياتنا

 

تولد هذه البكتيريا إلكترونات داخل خلاياها، ثم تنتقل الإلكترونات عبر أغشيتها الخلوية في عملية تُعرف باسم نقل الإلكترون خارج الخلية EET وهذا يعني أنها تفرز الإلكترونات ويمكن استخدامها لتكوين خلية وقود ميكروبية لإنتاج الكهرباء وذلك عن طريق التقاط هذه الإلكترونات.

 

أحرز فريق MIT تقدمًا في الوصول إلى هذا الهدف من خلال تطوير تقنية ميكروفلويديك جديدة يمكنها معالجة عينات من البكتيريا لمعرفة ما إذا كانت قادرة على إنتاج الكهرباء، فهي تقيس خاصية تعرف باسم الاستقطابية أو القدرة على تكوين ثنائيات القطب الآني والتي يُعرف أنها ترتبط ارتباطًا كبيرًا بقدرة البكتيريا على إنتاج الكهرباء.

 

 

هذه التقنية أكثر أمانًا وكفاءة من التقنيات الموجودة والتي تتطلب دفعات كبيرة من الخلايا وتتطلع إلى نشاط البروتينات التي تنشط في عملية EET، ويتطلب النهج التقليدي إما التحديد الدقيق والمستهلك للوقت للبروتينات أو التمزق المدمر للخلايا للتحري عن البروتينات في الداخل.

 

اقرأ أيضًا >> جهاز جديد يولد الكهرباء من تغير درجة الحرارة في أي مكان

 

طورت هذه الرقاقات من قبل فريق بمعهد ماساتشوستس للتقنية ووضعت مع قنوات صغيرة يُمكنها أن تتدفق من خلال عينات معينة من البكتيريا، وعند توجيه فولتية على القناة فإن الحجم الصغير للقسم المضغوط يضغط على الحقل الكهربائي لجعله أقوى بكثير مما هو عليه في المنطقة المحيطة وهذا يخلق ظاهرة تُعرف باسم dielectrophoresis وحينها يُمكن وقف الجسيمات أو صدها اعتمادًا على خصائص سطحها وفقًا للنشاط الكهروكيميائي للبكتيريا.

 

يقول كولين بوي، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في بيان له أن هناك عمل حديث قد يتجاوز كون هذه المجموعة أكبر بكثير من البكتيريا التي تُنتج الكهرباء.

البكتيريا المنتجة للكهرباء

قد يعجبك ايضا