Η τεχνολογία σήμερα εξελίσσεται άλλοτε με βήματα και άλλοτε με άλματα. Για μια ανακάλυψη μπορεί να απαιτηθούν πολλά χρόνια πειραματισμών και έμπνευσης , αλλά μερικές φορές η λύση είναι μπροστά στα μάτια των ερευνητών και περιμένει να την εκμεταλλευθούν.

Σήμερα ένα από τα φλέγοντα θέματα που απασχολούν τους απανταχού ερευνητές είναι η εύρεση νέων πηγών ενέργειας. Έτσι η Φύση για ακόμα μια φορά ξεκίνησε σεμινάρια και όλοι είναι παρόντες με αυτιά και μάτια ανοιχτά…Ερευνητές στο Yale University, προσπαθούν να βρουν τρόπο να αντιγράψουν την συμπεριφορά και τις ιδιότητες των κυττάρων στα ηλεκτροφόρα χέλια, τα οποία είναι υπεύθυνα για την παραγωγή ηλεκτρικού φορτίου. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε να αποτελέσει έμπνευση για την δημιουργία νέων πηγών ενέργειας που θα μπορούσαν με έξυπνο τρόπο να τροφοδοτούν μικρές ή μεγαλύτερες ηλεκτρονικές συσκευές.


Συγκεκριμένα οι ερευνητές εκτός του ότι σχεδιάζουν να αντιγράψουν τον τρόπο λειτουργίας των κυττάρων αυτών, σκέφτονται να βρουν και τρόπους να βελτιώσουν την δυνατότητά τους κατασκευάζοντας στο εργαστήριο τεχνητά κύτταρα που θα μιμούνται τις ιδιότητές των πραγματικών και θα μπορούν να παράγουν ικανοποιητικά ποσά ενέργειας.
Το πρωταρχικό ερώτημα των ερευνητών ήταν αν ήταν σε θέση να κατανοήσουν σε τέτοιο βαθμό τον τρόπο λειτουργίας των κυττάρων, ώστε να είναι σε θέση να τα αντιγράψουν….


Τα ηλεκτροφόρα χέλια διαθέτουν εξειδικευμένα κύτταρα στην επιφάνεια του σώματός τους τα οποία ονομάζονται ηλεκτροφόρα, και το καθένα από αυτά έχει την δυνατότητα να παράγει 0,15V. Τα χέλια έχουν την δυνατότητα να συγκεντρώνουν τα ηλεκτρικά δυναμικά αυτά από χιλιάδες κύτταρα, φτάνοντας στο σημείο να παράγουν μέχρι και 600V σε μία μόνο εκφόρτιση. Σύμφωνα με τους ερευνητές ο μηχανισμός είναι παρόμοιος με αυτό των νευρικών κυττάρων. Η μόνη διαφορά είναι ότι τα νευρικά κύτταρα μιας και μεταφέρουν πληροφορία χρειάζεται να παράγουν πολύ μικρότερα ποσά ηλεκτρικών δυναμικών.

Για να καταλάβουμε πως ένα κύτταρο μπορεί να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα, μπορούμε να αναφέρουμε σε γενικές γραμμές, ότι ένα χημικό ερέθισμα φτάνει στο κύτταρο, και το ωθεί να ανοίξει κάποια κανάλια στην μεμβράνη του τα οποία επιτρέπουν μόνο τα ιόντα νατρίου να μπουν μέσα, και στα ιόντα καλίου να βγουν έξω (με συγκεκριμένο ρυθμό και ποσότητα). Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την δημιουργία διαφοράς δυναμικού στη μεμβράνη, το οποίο επεκτείνεται σταδιακά σε όλη την επιφάνεια του κυττάρου αυξανόμενο σε ένταση, μέχρι κάποια στιγμή όπου εκφορτίζεται. Στην συνέχεια τα ιόντα επιστρέφουν στην αρχική τους κατάσταση όπως ήταν πριν το χημικό ερέθισμα (φάση ηρεμίας).


Οι ερευνητές προσπάθησαν να βελτιώσουν την παραπάνω διαδικασία ώστε κατασκευάζοντας ένα τεχνητό αντίγραφο του κύτταρου να είναι σε θέση να παράγουν την περισσότερη δυνατή ηλεκτρική ενέργεια.
Από την μελέτη τους, προέκυψε ότι μπορούν να γίνουν ουσιαστικές βελτιώσεις στον παραπάνω μηχανισμό και μάλιστα σε τέτοιο βαθμό ώστε να αυξήσουν την παραγωγή μέχρι και 40%. Μάλιστα σε ένα υποθετικό μοντέλο τέτοια τεχνητά κύτταρα στοιβαγμένα σε στρώματα σε έναν κύβο με ακμή 4 χιλιοστά, θα ήταν ικανά να παράγουν ενέργεια ίση με 300 microwatt, τα οποία είναι αρκετά για να τροφοδοτήσουν ένα ιατρικό εμφύτευμα.
Επισημαίνεται ότι για να λειτουργήσουν τα “τεχνητά” αυτά κύτταρα, θα χρησιμοποιήσουν σαν καύσιμο χημικά στοιχεία από τον οργανισμό όπως και τα πραγματικά κύτταρα.

Πηγή: www.medgreece.gr