В статье исследователей из Государственного института и Йельского института эталонов (NIST) (США), вышедшей в издании Advanced Materials, обрисована очень облегченная модель клеточки. Она не просто поможет пролить свет на то, как кое-какие клеточки делают электронные импульсы, эта модель трудится, как малая батарея.
Но этим работа исследователей никак не ограничивается. Они занесли в двуслойную перегородку измененный белок – альфа-гемолизин, создаваемый бактерией Staphylococcus aureus.
Эти добавленные белки делают в перегородке поры, профессиональные пропускать ионы в том направлении и назад – совсем правильно так же, как поры в био клеточке.
Согласно точки зрения Лавэна, создание ненатуральных копий сложных клеток – например, клеток электронного угря, разрешающих ему оглушать добычу электронным импульсом – до того времени пока через чур сложная задачка.
До того времени пока ученые заняты исследованием выстроенной ими легкой совокупы, работу которой комфортабельно учить потому в силу малого набора простых особенностей – таких, как размер капель, концентрации аква количества и смесей ионных каналов в перегородке меж клеточками.
"Так, либо отличные, либо отрицательные ионы могут преодолевать перегородку, создавая электронный потенциал, – пишет Лавэн. — Пользуясь этим потенциалом, мы можем взять электронный ток".
Такие ненатуральные клеточки могут стать кандидатурой традиционным твердотельным источникам энергии.
Молекулы липидов примечательны тем, что один финиш молекулы притягивается к молекулам воды, 2-ой финиш их отталкивает.
В то время как две такие клеточки соприкасаются меж собой, гидрофобные финиши липидов на наружной стороне клеточки реагируют друг на друга, образуя размеренную двухслойную перегородку, разделяющую содержимое клеток – совсем правильно так же, как это делают истинные клеточные мембраны.
Маленькая батарея из 2-ух ненатуральных клеток, содержащая всего двести нанолитров раствора, способна поддерживать электронный ток в течение фактически 10 минут. Огромная по размерам совокупа, содержащая порядка одиннадцать микролитров, выдержала более 4 часов.
Синтетические клеточки, сделанные сотрудником NIST Дэвидом Лавэном и его сотрудниками, являются окруженные липидной оболочкой капли водно-солевого раствора, содержащего ионы K и хлора.
В случае если смеси в 2-ух клеточках вначале обладают разными концентрациями, то, введя в клеточки стальные электроды, мы возьмём реальный гальванический элемент. Компенсируя ток ионов через каналы, в соединяющем электроды проводнике появится электронный ток. Понемногу концентрации ионов в клеточках уравняются – совокупа разрядится.
По соотношению создаваемой энергии и данного количества био батареи в 20 раз наименее результативны, чем традиционные свинцово-кислотные аккумуляторная батареи. Но в отношении денежной стоимости перевоплощения хим энергии в электронную ненатуральные клеточки уже полностью сравнимы с твердотельными устройствами, превращающими тепло, свет или механическое напряжение в электричество – так, обязательно синтетические клеточки могут занять их место в инструментарии нанотехнологий.