Учени от Калифорнийския технологичен институт, вдъхновени от природата, са създали листа, които дават възможност на слънчеви устройства да разделят водата и да се получава водород за гориво.
Пробивът е станал благодарение на това, че учените внимателно са разгледали химическите процеси, протичащи в живите растения.
Новият тип защитно покритие може да се използва в полупроводникови материали, за да се избегне появата на ръжда и да се облекчи химическия процес, играещ ключева роля в производството на гориво с помощта на слънчева енергия.
Покритието обеспечава производството на ефективно и стабилно гориво, на рекордни нива. В системата няма да се отделят взривоопасни смеси на водорода и кислорода.
Иновацията ще позволи производството на ефектни фотосинтезиращи системи или изкуствени листа. Устройството в основата си копира естествения процес на фотосинтеза, в който участват слънчевата светлина, водата и въглероденят диоксид.
Изкуствените листа се състоят от два електрода – фотоанод, фотокатод и мембрана.
Фотоанодът е отговорен за използването на слънчевата светлина за окисляване на водни молекули, което води до образуването на газообразен кислород, протони и електрони.
Фотокатодът рекомбинира протоните и електроните, създавайки водород.
Мембраната разделя газовете един от друг, предотвратява експлозията и позволява безопасното им използване.
Архив за етикет: електрод
Американски изследователи са открили механизъма в мозъка, при който се изключва съзнанието
Всеки от нас губи съзнание на регулярна ежедневна основа. Това състояние се нарича сън. На учените до днес не им се бе отдало възможност да разберат, коя част на мозъка контролира състоянието ни на сън и бодърстване. Сега те са успели да разрешат пъзела. Разгадаването на загадката е станало съвсем случайно, когато наблюдавали пациентка с епилепсия.
Експериментите с електронна стимулация на мозъка позволили на учените да активирате и деактивирате този вид ключ.
По време на изучаването на мозъка на пациентката един от електродите бил поставен в клауструма – тънък слой неврони, разположени между основните структури на мозъка. Този участък до сега не е изследвал с електроди поставяни по-надълбоко.
Когато в тази зона е бил насочен високо честотен електрически сигнал, пациентката е загубила съзнание. За разлика от епилиптичния припадък, когато човек спира всякаква активност, жената започнала да забавя говора си. Говорела все по-тихо и се движила бавно, до стигане на пълна неподвижност, когато тя не отговаряла на въпросите и не реагирала на визуална стимулация.
Когато електрода бил махнат от зоната, пациентката, която била в пълно безсъзнание се върнала към нормалното си състояние, без никакви спомени от това време.
Това откритие има голям потенциал за употреба при пациенти с епилепсия или гранични състояния на съзнанието, но сега то е в много ранен етап, към днешна дата този „ключ“ е тестван само върху един човек. Въпреки това, активирането на зоната за откриване на съзнанието е изключително важно за по-дълбоко разбиране на нашия мозък, казал е изследователят на проекта Кристоф Кох.
„В определени граници, ако знаем, как възниква съзнанието и какви части на мозъка участват в този процес, ние можем да разберем, кога е налице и кога не. Имат ли роботите съзнание? А човешкия ембрион?Имат ли съзнание котките, кучетата или червеите? Това откритие е изключително интригуващо, но това е само една тухла в огромната сграда на съзнанието, което се стремим да построим“.
Източникът на аутизма може да се намира в кожата
Кожата съдържа много видове нерви. Например, А нерви помогнат за разграничаване на материалите, а C влакна предават сигналите за болка.
Наскоро изследователи от Ливърпул са открили нов вид нерв, наречен C – тактилен. Той има решаващо значение за развитието на социалната функция на мозъка.
Такива социални контакти като потупване по рамото или ръкостискане са здраво укрепени в социални функции на мозъка ни.
Учените са казали, че C – тактилните нерви също могат да играят роля в развитието на аутизъм. Тези нерви не са предназначени за физическите усещания на този свят, чрез тях чувстваме света около нас.
Първи C – тактилни нервите са описани през 1939 г. от шведския учен Унгве Цотерман, който ги открил на котешка лапа. Експерименти проведени през XX век, доказали наличието на подобни видове нерви при маймуни и плъхове, но нищо подобно не било открито при хората до 1990 г.
За да се забележат С – тактилните нерви в човека е необходимо да се вкарат в кожта металически електрод и волфрамов микроелектрод, след което се отчитат електрическите импулси. Разшифровката на тези сигнали заема доста време.
Лаборатория McGlone е въвел нов метод за четене на сигнали от С – тактилни нерви. Учените използват роботизиран стимулатор за да активират местата, които просто се поглаждат от изпитващите.
През 2009 г. са експериментирали като са включвали различна скорост на стимулатор. Повечето от доброволците признава един от режимите за най-приятен – именно тази скорост на докосване учени признават като стимулиране на С- тактилните нерви.
Учените се чудели, защо някои нерви селективно реагират на нежно докосване. Невробиологични експерименти показали, че стимулация активира островната кора, средната и предната орбитофронтална кора, които са части от лимбичната система на мозъка, отговорни за емоциите. Интересното е, че при поглаждане на ръцете, се активира соматосензорната кора, т.е. външните слоеве на мозъка, които обработват физическа връзка.
Същите части на мозъка, както е показано чрез сканиране, са свързани с проява на симптоми на аутизъм. Би било логично да се предположи, твърдят авторите на изследването, че C – тактилните кожни нерви по някакъв начин са свързани с това малко познато медицинско заболяване.
Учени запознати с резултатите от тези изследвания, предполагат, че такава взаимовръзка е напълно възможна. Много хора с аутизъм имат повишена чувствителност. Следователно, ако има подобни нарушения на нервната система, те могат да бъдат първият признак за нарушения в аутистичния спектър.
Меден катализатор преобразува въздуха в гориво
Знаем, че изкопаемите горива в света са в ограничени количества и че в крайна сметка те ще свършат. Но ние сме зависими от тях.
Създаване на автомобили, които могат да се движат с етанол – не е ненормална идея, но да се направи това, не е толкова просто.
Проблемът е, че етанолът е неефективен и скъп за производство и изисква много земя за култури като царевица, а също неимоверно количество вода за поливане на културите.Учени от Станфордския университет са премахнали използването на зърнени култури за производството на етанол и са създали гориво в лабораторни условия с помощта на медни катализатори, използвайки като източник въглероден окис.
В момента производството на етанол превръща царевицата и други растения в гориво при висока температура и използването на голямо количество химикали. Растенията изискват много земя, много тор и обилно количество вода. За няколко жалки 11 литра етилов алкохол се изисква не по-малко 3000 литра вода! Това е изключително неефективна система.
Новата система, разработена, не се нуждае от процес на ферментация, култури, а е необходимо и много по-малко вода.
Изследователите са направили нов тип електроди от медно оксидни нанокристали, създадени от мрежа нанокристали. Тези електроди се поставят във вода, съдържащ въглероден монооксид. След прилагане на електрически ток в малко количество, единият електрод превръща водата в кислород, а другият произвежда водород. Заедно те преобразуват въглеродния монооксид от газ в течност – етанол.
Етанол не е единственото гориво създадено по този метод. Учените са направили пропанол гориво, което има по-висока енергийна плътност от етанола. Експериментът е дал резултат, но производството на пропанол е ефективно само 10 %. Изследователите планират да подобри техниката си, като същевременно продължава да развива своя меден катализатор.
В резултат на това, те искат да разширят изследванията и да се създаде по-добра версия на новия метод, при който захранвайки се от въздуха или със слънчева енергия, използвайки въглероден диоксид, взет от въздуха, ще го превръщат във въглероден монооксид. Всеки въглероден моноксид създаден по този начин ще бъде използвана отново, като се връща обратно в устройството.
Термометри татуировки
По температурата на човешкото тяло може да се забележи не само започващата настинка, но и как се разширяват и свиват кръвоносните съдове в тялото, което има непосредствено отношение към много сърдечно-съдови заболявания. Освен това резултатите от анализа могат да определят психическото състояние на човека.
До днес най-добрите термометри са твърде скъпи или неудобни, като, например, инфрачервена камера или дразнещи кожата поставени сензори върху нея.
Сега Джон Роджърс от Университета на Илинойс и колегите му са разработили ново носещо се универсално устройство за измерване на температурата с ширина едва 50 мм.
Новите сензори са направени от тънка златни проводници или силициеви мембрани и са монтирани на ултра-тънка перфорирана платформа, която позволява на кожата да диша и не я дразни по време на носенето.
При желание чувствителните датчици нагряват човешкото тяло до необходимата температура, което може да се окаже много полезно в някои случаи. Например, ако искате да помогнете на организма да абсорбира хранителни вещества за зарастване на рани или за ускоряване на процеса на доставка на лекарството в кръвния поток.
В момента учените отчитат данните с устройство маркирано на електрод намиращ се срещу сензора, но в бъдеще се надяват информацията да се предава по безжичен път.