Bakteriler, Işığı Enerjiye Dönüştürüyor

Bakteriler, Işığı Enerjiye Dönüştürüyor. British Columbia Üniversitesi ( UBC ) araştırmacıları, ışığı enerjiye dönüştüren bakterileri kullanarak güneş pili elde etmek için ucuz ve sürdürülebilir bir yol buldu.
Araştırmacıların geliştirdikleri pil hücreleri, daha önceki benzerlerinden daha güçlü bir akım üretti ve verimli şekilde çalıştı.

British Columbia Üniversitesi’nden yapılan açıklamaya göre, canlı organizmalardan yapıldığı için “biyojenik” olarak adlandırılan bu güneş hücrelerinin, geleneksel güneş panellerinde kullanılan sentetik hücreler kadar verimli hale gelebileceği belirtildi.

UBC’nin kimya ve biyoloji mühendisliği bölümünden profesör olan ve projeye öncülük eden Vikramaditya Yadav “Araştırmamız, güneş enerjisini daha ekonomik hale getirme yolunda önemli bir adımdır” dedi.

Güneş pili güneş panellerinin yapı taşlarıdır. Işığı elektrik akımına dönüştürmek için çalışırlar. Biyojenik güneş pilleri inşa etmek için önceki çabalar, bakterilerin fotosentez için kullandıkları doğal boyayı çıkarmaya odaklanmıştır. Bu, toksik çözücüleri içeren ve boyaların bozulmasına neden olabilecek maliyetli ve karmaşık bir süreçtir.

UBC araştırmacılarının çözümü boyayı bakterilerde bırakmaktı. Genetik olarak büyük miktarlarda likopen üretmek için E. coli’yi geliştirdiler. Araştırmacılar bakterileri yarı iletken olarak hareket edebilecek bir mineralle kapladılar ve karışımı bir cam yüzeye uyguladılar.
Hücrelerinin bir ucunda anot olarak hareket eden kaplanmış cam ile, santimetre kare başına 0.686 miliamper bir akım yoğunluğu oluşturdular.

Yadav, “Bir biyojenik güneş pili için en yüksek akım yoğunluğunu kaydettik. Geliştirdiğimiz bu hibrit malzemeler ekonomik ve sürdürülebilir bir şekilde üretilebilir ve yeterli optimizasyon ile geleneksel güneş hücreleri gibi benzer verimliliklerde performans gösterebilir” diyor.
Madencilik, derin deniz araştırmaları ve diğer düşük ışıklı ortamlarda bu biyojenik materyaller için başka potansiyel uygulamaların olabileceği belirtiliyor.

Bu Haber CHEMLİFE Dergisi 15. Sayıdan Alınmıştır.

Atık Yağlar, Bakteriler İle Savaşta Yeni Bir Yöntem Sunuyor

Atık Yağlar, Bakteriler İle Savaşta Yeni Bir Yöntem Sunuyor. Endüstriyel ölçekte üretilen birçok gıda, temizlenmesi zor olan paslanmaz çelik makinelerde üretilmektedir. Sürekli kullanım ekipman yüzeyleri üzerinde, çizilme ve yivler oluşturarak, bakteri ve biyofilmlerin oluşması için mükemmel bir yer oluşturur. Yüzey çizikleri çıplak gözle küçük görünse de, onlar sadece birkaç mikrometre boyutunda olan bakteri için bir kanyon gibidir. Yüzeyde sıkışmış yiyecek kalıntısı ve bakteri Salmonella, Listeria ve E. coli gibi mikroorganizmalardan bulaşma riskini arttırır.

Toronto Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden Profesör Ben Hatton, Dr. Dalal Asker ve Dr. Tarek Awad, bu makinelerde gelişen bakterileri önlemek için daha ucuz, daha güvenli ve daha etkili yöntemler araştırıyorlar. Bu çalışma, gıda kaynaklı hastalığa yol açabilecek çapraz bulaşma riskini en aza indirebilir. Ekibin yemeklik yağlardan geliştirdiği solüsyon, mikroskobik çizikleri ve çatlakları doldurmak, bakteriyel bağlantıya engel oluşturmak için metal yüzeyde ince bir tabakası oluşturur.

Bu çözümün test edildiği endüstriyel makinelerin içinde bakteri düzeylerinde 1000 kat azalma gözlenmiştir.

Günlük pişirme yağı ile paslanmaz çelik bir yüzeyin kaplanmasının, bakterileri yok etmede oldukça etkili olduğunu belirten bilim insanları tohum işleme firması AGRI-NEO ile birlikte çalıştı.

Yağ, çatlakları doldurur, hidrofobik bir tabaka oluşturur ve yüzeydeki kirletici maddelere karşı bir bariyer görevi görür.

Bu basit ve uygun maliyetli alternatif, Kaygan Sıvı Enfüzyonlu Gözenekli Yüzeyler (SLIPS) prensibine dayanır. Bu prensip Harvard’da, kayganlaştırıcı katmanları bir yüzey mikro yapısına sıkıştırarak, kaygan,ıslatmayan ve yapışkan olmayan özellikler yaratmak için geliştirilmiştir.

Zeytin, mısır veya kanola gibi pişirme yağları da, gıda işleme ekipmanlarının temizliği için kullanılan tipik kimyasallardan ve dezenfektanlardan daha güvenli bir seçenek sunar. Makinelerin büyüklüğü, temizlik malzemelerinin kapsamlı bir iş yapmasını zorlaştırır ve artık bakteriler temizlik maddelerine karşı direnç oluşturabilir. Profesör Ben Hatton’un çizikleri yağ ile doldurma yöntemi, bakterilerin çökelmesini önler ve paslanmaz çelik yüzeyde kimyasal kalıntı bırakmadan yüzeyi temizler.

Bilim insanları geliştirdikleri solventin etkinliğini arttırmak için yeni yağ, gıda ve biyofilm türlerini test etmeye devam ediyor.

Kaynak : Phys

Yüzen Mikro Robotlar Sularımızı Bakterilerden Arındırabilir

Yüzen Mikro Robotlar Sularımızı Bakterilerden Arındırabilir. Dünyadaki pek çok alanda temiz su eksikliği kalıcı, büyük bir halk sağlığı problemidir. Bir gün, minik robotlar, kirli suyun etrafında yüzerek hastalıklara neden olan bakterilerin temizlenmesine yardımcı olabilir. Bilim adamları ACS Applied Materials & Interfaces dergisinde bu amaca yönelik yeni bir gelişme yayınladılar.

Patojenik bakterilerle kirlenmiş içme suyu, uygun tedavi yöntemi olmayan, hayatı tehdit eden ciddi hastalıklara neden olabilir.

Su, klor veya diğer dezenfektanlar ile dezenfekte edilebilir, ancak bazı güçlü bakterilerin ve diğer mikroorganizmaların çıkarılması zorlaşır.

Suyu bir dezenfektan kombinasyonu ile muamele etmek veya konsantrasyonlarını arttırmak yardımcı olabilir. Fakat bunlar suda kalır ve yan ürünleri insan sağlığına zararlı olabilir. Son yıllarda, araştırmacılar sudaki kirleticileri indirgemek ve yakalamak için kendinden hareketli mikro robotların kullanımını araştırıyorlar. Bu esasa dayanarak Diana Vilela, Samuel Sánchez Ordóñez ve arkadaşları, suya bulaşan bakterileri yok etmek için küçük robotlar yapabileceklerini ispat etmek istediler.

Takım, görevi yerine getirmek için “iki yüzlü” küresel parçacıklar tasarladı. Bir yüz magnezyum ile yapılır, su ile reaksiyona girerek mikrobotları itmek için hidrojen kabarcıkları üretir. Diğer yüz, altın ve gümüş nanopartiküllerin üst üste geldiği katmanlardan oluşur. Bakteriler altın ve gümüş nanopartiküller tarafından yok edildi. Laboratuar testleri, parçacıkların, magnezyum harcanmadan önce 15-20 dakika suda hareket edebileceğini gösterdi. Ve yüksek konsantrasyonda bakteri bulunan suyun içinde E. coli’nin yüzde 80’den fazlasını sıkıştılar. Daha sonra, demirin manyetik özelliklerinden dolayı, mikrobotlar suda herhangi bir zararlı atık bırakmadan kolayca bir mıknatısla uzaklaştırıldı.

Kaynak : phys

Bakteriler Hava Kirliliğini Yok Edecek

Bakteriler Hava Kirliliğini Yok Edecek. Gebze Teknik Üniversitesinde geliştirilen proje tamamlanınca atık gazlar bakteriler tarafından arıtılacak. Bu sayede ekonomik ve basit işletilebilir bir sistem ile zararlı NOx gazlarının atmosfere salınımı engellenmiş olacak.

Özellikle endüstriyel üretimin, nüfus ve trafik yoğunluğunun yüksek olduğu şehirler başta olmak üzere dünyada artan hava kirliliği insan sağlığı üzerindeki kaygıları da beraberinde gündeme getirdi. Ulusal ve uluslararası düzenlemelerle emisyonlara getirilen kısıtlamalar nedeniyle daha seçici ve ekonomik arıtım sistemlerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyuluyor. Bu doğrultuda Gebze Teknik Üniversitesinde biyolojik atık gaz giderimi üzerine yürütülen çalışmalar hız verildi. Araştırmalar neticesinde alternatif bir arıtım yöntemi olarak geliştirilecek yeni sistem ile baca gazı emisyonlarında bulunan NOx gazları, membran biyofilm reaktör aracılığıyla havadaki azot gazına (N2) dönüştürecek bir proje geliştirildi. Projede tasarlanan seçici malzeme bakterilerin atık gaz ile temas süresini arttıracak. Bu sayede reaktör içerisinde uygun şartlar altında bakteriler atık gazı yüksek verimlerde tüketebilecek zararlı NOx gazlarının atmosfere salınımı engellenmiş olacak.

DOĞAL BİR SİSTEM

Gebze Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Doktora Öğrencisi Faruk Can’a “3 Dakikada Doktora Tezi Yarışmasında” ikincilik getiren doktora tezi “Demir Porfirin Modifiyeli Hollow Fiber Membran Biyofilm Reaktör Kullanılarak Biyolojik NOx Giderim Sistemi” projesini şu ifadelerle açıkladı: “En önemli hava kirleticilerden birisi olarak karşımıza çıkan azot oksitler (NOx), çevre ve sağlık üzerindeki ciddi olumsuz etkilerinden dolayı azaltılması gereken emisyonlardır.

TÜBİTAK tarafından maddi olarak desteklenen bu tez çalışmasında uygun bir reaktör içerisinde NOx seçici bir filtre malzemesi geliştirilerek biyolojik gaz arıtımında kullanılması amaçlanmıştır. Esasında doğada kendiliğinden gelişen biyolojik dönüşümün, geliştirilen biyomimetik malzemeyle uygun reaktör koşulları sağlandığında seçici ve hızlandırılmış bir arıtım yöntemi olarak kullanılabileceği görülmüştür. Hali hazırda kullanılan yöntemlere güçlü bir alternatif olarak karşımıza çıkacaktır. Laboratuvar ortamında yapılan çalışmalarda sistemin istenilen verimleri yakalaması halinde, ilk etapta çimento ve gübre üretim fabrikaları gibi sabit kaynaklardan yayılan azot oksit emisyonların arıtımında kullanılması hedeflenmektedir.”

Kaynak : GTÜ