زیست

برسی رابطه ی متقابل بین بدن انسان ها و پیشرفت روز افزون تکنولوژی

تکنولوژی و بدن انسان
تیم زاپاس

بدن انسان و پیشرفت تکنولوژی

بدن انسان مانند باتری از ابزار های قدرتمند سوختی استفاده میکند بدن شما روزانه 2500 کالری ! سوخت نیاز دارد مانند باتری یک گوشی که انرژی گوشی را برای بازه خاصی تامین میکند.

تکنولوژی همرواره با انسان همراه بوده است عصر جدید تکنولوژی در راستای راحت تر نمودن انسان در کارهای روزمره خود می باشد

دانشمندان در تلاش هستند تا تراشه ای تهیه نمایند تا روزانه انسان 3000 کالری! در اختیار داشته باشد اینکه این کار چگونه انجام خواهد شد! دانشمندان با تحقیقات گسترده ای بر روی این مسئله کار میکنند.

تکنولوژی بدن انسان

شنوایی

به عنوان مثال، گوش پستانداران دارای یک ولتاژ الکتریکی کوچک به نام پتانسیل آندوکولار (EP) می باشد!. EP در داخل گوش میانی به شکل مارپیچی می باشد EP  به تبدیل کردن امواج شنوایی به پیام مغزی! در طول شبانه روز مشغول است اما در واقع ولتاژ کاری این ناپایدار و ضعیف است!  این ناپایدار ضعیف است

یک تیم تحقیقاتی تراشه ای را برای تولید انرژی برای EP طراحی کرده بودند! آنها این تراشه را در یک خوکچه دریایی آزمایش کردند و تراشه را در داخل گوشهای آن قرار دادند!.تراشه مانند یک فرستنده در گوش خوکچه به خوبی کار میکرد و برق تولیدی در تراشه یک نانووات! بود هرچند که یک نانووات بیشتر از یک پیام ژنی و یا انرژی بیشتر از فعال شدن یک ژن! در یک نقطه از بدن انسان دارد

به تازگی تراشه های ساخته شده اندتا برخی از نقاط حرکتی در بدن انسان را حرکت دهند! بدون اینک انسان خود انرژی را برای حرکت دادن آن بسوزاند!.بخش عمده انرژی انسان در حرکت و جهت دادن به اندام های خود میسوزد.

برای مثال فردی که دوچرخه سواری می کند  باید تراشه ای تهیه شود و در سر زانو قرار داده شود! این تراشه با استفاده از نور خورشید یا تراشه برقی در خود انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی! تبدیل کرده و مفصل زانو را در جهت راندن دوچرخه به حرکت دراورد.

تولید برق

برای مسئله تکنولوژی و بدن انسان! ، یکی از پیشرفته ترین آن ها در سال 2013 توسط یک تیم تحقیقاتی در چین طراحی شده است! که یک پارچه پیزوالکتریک مبتنی بر الاستومر را تولید کرده است! که قادر به تولید برق است که تنها ازانرژی جنبشی از حرکت انسان استفاده می کند!. هنگامی که یک قطعه از این پارچه توسط یک انسان در کف کفش! قرار داده می شد با استفاده از انرژی حرکتی پای انسان برای خود انرژی تولید کرده و روشن شود.

سال گذشته در ایالت متحده، تراشه هایی در ریه های گاو و گوسفند قرارداده شد به این ترتیب که وقتی ریه تحرکاتی را داشت این تراشه برای خود انرژی ذخیره میکرده است و تا یک میکروات انرژی یکتایی برای خود آماده می کرد دانشمندان در تلاشند تا با استفاده از این تراشه که در ریه تولید انرژی می کند از انرژی این برای ضربان قلب استفاده کنند تا با تحرکات ریه ف قلب هم به کار خود ادامه دهد.

قطعه های هوشمند در حال توسعه هستند که مواد ‘ترموالکتریک’ را برای تولید بار الکتریکی از در یک لباس از  گرما استفاده می کنند. در سال جاری، محققان استرالیا و چین نخستین  قطعه ای طراحی نمودند تا در لباس انسان قرار گرفته و از حرارتی که در بدن و یا محیط اطراف بیرونی وجود دارد انرژی حرارتی را به انرژی الکتریکی تبدیل نموده و آنرا در نقاط دیگری از بدن استفاده کند

خون

به منظور عملکرد مناسب، سلول های ما نیاز به عرضه مداوم انرژی شیمیایی دارند.بر این اساس محققین میخواهند که تراشه هایی بر روی لایه پلی ساکاریدی رگ ها قرار دهند تا انرژی مد نظر برای جریان خون تامین شود این کار منجر میشود تا وقتی خونی در نقطه از رگ لخته میشود فشار انرژی الکتریکی از رسوب و جمع شدن پلاکت ها در آن نقطه جلوگیری کند

مانند تمام سلول های ، سلول های سوختی آنزیمی (EFCs) با استخراج الکترون از یک منبع سوخت از طریق یک واکنش شیمیایی به نام اکسیداسیون انرژی تولید می کنند. اما بر خلاف بسیاری از سلول های سوختی که از فلزات مانند نیکل و پلاتین برای کاتالیز کردن این اکسیداسیون سوخت استفاده می کنند، EFC ها از آنزیم ها (در این مورد) پروتئین ها استفاده می کنند که معمولا در متابولیسم سلولی نقش حیاتی دارند.

در آند

در آند، یک آنزیم که به طور متداول در متابولیسم قند دخالت می کند، گلوکز یا برخی مولکول های دیگر را اکسید می کند، آزاد سازی یون هیدروژن در این فرآیند. در کاتد، یک آنزیم به نام هیدروژن، این یونهای هیدروژن را با اکسیژن ترکیب می کند تا آب تولید کند. الکترون ها با واکنش در آند آزاد می شوند و می توانند برای جریان به قبل از انتقال به آب در کاتد استفاده شوند.با استفاده از آنزیم ها به عنوان کاتالیزورهای آنها EFCs مزایای زیادی نسبت به سلول های سوخت استاندارد را به ارمغان می آورد. نه تنها این امکان را برای آنها فراهم می کند که از منابع سوخت زیستی مانند گلوکز استخراج کنند، بلکه باعث می شود که آنها پایدارتر باشند. فلزات مورد استفاده در اکثر سلول های سوختی مانند پلاتین، منابع محدودی هستند که باید با هزینه عالی استخراج شوند

احتمالا تنها بزرگترین قدم در جهت استفاده تولید انرژی جنبشی برای بدن انسان توسعه سلولهای بنیادی آنزیمی (EFCs) کوچک می باشد این مانند باتری عمل کرده و با متابولیسم های شیمیایی انرژی زیادی را برای بدن تولید میکند که این بسیار مفید می باشد.وقتی که اختلالی در کارکرد بدن ایجاد میشود یا انرژی کافی وجود ندارد این سلولهای میتوانند با رساندن انرژی ، جان یک انسان را نجات دهند

 

در مطالب آینده به بررسی این تراشه ها خواهیم پرداخت

برای دیدگاه ها کلیک کنید

جوابی بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

محبوب ترین نوشته ها

برو بالا