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Carburante dalla fotosintesi

29.12.2020

Il Professore di Energia nel Dipartimento di Chimica e Biologia Chimica Daniel Nocera ei suoi colleghi dell'Università di Harvard hanno creato due dispositivi - una foglia artificiale e una foglia bionica - che utilizzano l'energia solare per produrre combustibile liquido.

Il foglio artificiale è una cella solare a base di silicio con vari materiali catalitici attaccati su entrambi i lati. Quando è immerso in acqua, il dispositivo utilizza l'energia della luce solare per dividere l'acqua in ossigeno e idrogeno. La foglia bionica, grazie al batterio Ralstonia eutropha, assorbe l'anidride carbonica dall'aria e la combina con l'idrogeno, che produce foglie artificiali. Il combustibile liquido è prodotto dalla fotosintesi artificiale.

Lo scienziato ha osservato che nel 2020 i ricercatori hanno sostituito il batterio con Xanthobacter autotrophicus. Ciò ha consentito lo sviluppo di un dispositivo che combina l'azoto dell'aria e l'idrogeno di una foglia artificiale per produrre fertilizzanti.

Ha aggiunto che la fotosintesi artificiale è 10 volte più efficiente di quella naturale. Nel 2021, il team prevede di esplorare modi pratici per espandere la tecnologia. A breve termine, ciò contribuirà a sviluppare una struttura energetica, alimentare e produttiva decentralizzata che sia carbon neutral. Ad esempio, l'idrogeno viene già utilizzato per alimentare alcuni veicoli.

Grazie all'energia del Sole sarà possibile produrre plastica, prodotti farmaceutici e altre sostanze. Nocera ha notato che la tecnologia tornerà utile quando le persone voleranno su Marte. L'acqua delle urine degli astronauti può essere combinata con l'anidride carbonica che esalano per produrre droghe sintetiche, vitamine, cibo e medicinali.

Il mondo è alla ricerca di modi per sostenere la vita senza combustibili fossili e la tecnologia della fotosintesi artificiale avvicina la società di un passo a questo obiettivo, ne sono convinti gli scienziati.

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Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

La birra, essendo una delle bevande alcoliche più comuni, ha un gusto unico, che può cambiare a seconda della temperatura di consumo. Un nuovo studio condotto da un team internazionale di scienziati ha scoperto che la temperatura della birra ha un impatto significativo sulla percezione del gusto alcolico. Lo studio, condotto dallo scienziato dei materiali Lei Jiang, ha scoperto che a diverse temperature, le molecole di etanolo e acqua formano diversi tipi di cluster, che influenzano la percezione del gusto alcolico. A basse temperature si formano più grappoli piramidali, che riducono l'asprezza del gusto dell'"etanolo" e rendono la bevanda meno alcolica. Al contrario, con l'aumentare della temperatura, i grappoli diventano più a catena, determinando un gusto alcolico più pronunciato. Questo spiega perché il gusto di alcune bevande alcoliche, come il baijiu, può cambiare a seconda della temperatura. I dati ottenuti aprono nuove prospettive per i produttori di bevande, ... >>

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Il rumore del traffico ritarda la crescita dei pulcini 06.05.2024

I suoni che ci circondano nelle città moderne stanno diventando sempre più penetranti. Tuttavia, poche persone pensano a come questo rumore influisce sul mondo animale, in particolare su creature così delicate come i pulcini che non si sono ancora schiusi dalle uova. Recenti ricerche stanno facendo luce su questo problema, indicando gravi conseguenze per il loro sviluppo e la loro sopravvivenza. Gli scienziati hanno scoperto che l'esposizione dei pulcini di zebra Diamondback al rumore del traffico può causare gravi interruzioni al loro sviluppo. Gli esperimenti hanno dimostrato che l’inquinamento acustico può ritardare significativamente la schiusa e che i pulcini che emergono devono affrontare una serie di problemi che promuovono la salute. I ricercatori hanno anche scoperto che gli effetti negativi dell’inquinamento acustico si estendono anche agli uccelli adulti. Le ridotte possibilità di riproduzione e la diminuzione della fertilità indicano gli effetti a lungo termine che il rumore del traffico ha sulla fauna selvatica. I risultati dello studio ne evidenziano la necessità ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Nanorobot per la salute umana 24.01.2001

Attualmente è in corso un'intensa ricerca per creare dispositivi microscopici delle dimensioni di una molecola, i cosiddetti nanorobot, che possono, ad esempio, nuotare attraverso i vasi sanguigni umani, pulire le pareti dai depositi di colesterolo, uccidere le cellule tumorali nascenti o sintetizzare nuove sostanze .

In biologia, i motori proteici che si trovano in una cellula vivente sono noti da tempo. Come carburante, questi motori utilizzano il carburante chimico di tutti gli esseri viventi: l'acido adenosina trifosforico (ATP). Grazie a loro, il trasferimento di varie sostanze nella cellula, il lavoro dei muscoli, vengono utilizzati anche durante la copia del DNA.

Un gruppo di ricercatori della Cornell University, guidato da Carlo Montemagno, ha utilizzato l'enzima AT Phase per creare un nanomotore. È un complesso di diverse proteine che lavorano insieme per produrre ATP. Si presenta come un cilindro con un diametro di 12 nm e la stessa altezza ed è costituito da sei proteine assemblate attorno ad un unico asse. AT Phase trasforma il movimento dei protoni all'interno della stazione energetica della cellula - i mitocondri in una rotazione meccanica dell'asse.

Questo movimento aiuta a formare ATP. Inoltre, l'azione di ATPase è reversibile: se viene fornito ATP a questo motore cilindrico, questo lo "brucerà" e l'asse inizierà a ruotare. L'efficienza di questo nanomotore è vicina al 100%. "Se questo motore avesse le dimensioni di un uomo", dice Montemagno, "potrebbe far girare un palo di legno lungo 2 km a 1 giri/min".

Un altro gruppo di ricercatori dell'Università di Tokyo ha sviluppato un "ingranaggio" subminiaturizzato con un'altezza non superiore a 1 nm. È composto da tre parti: uno ione metallico e due molecole di porfirina, un complesso composto ciclico, che include la clorofilla, nota per la sua capacità di convertire la luce in sostanze organiche.

Ad una certa temperatura, lo ione attira le molecole da entrambi i lati e, sotto l'influenza della luce e della tensione elettrica, iniziano a ruotare.

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