به نقل از «خبرآنلاین»

فناوری حیرت‌انگیز تولید برق از گیاهان

تاریخ انتشار: ۲۸ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۷۴۹۰۵

از گیاهان اغلب به عنوان منبع غذا، اکسیژن و تزئینات یاد می‌شود اما نه منبع برق. با این حال، دانشمندان کشف کرده اند که با مهار نقل و انتقال طبیعی الکترون ها در سلول های گیاهی، امکان تولید برق به عنوان بخشی از یک سلول خورشیدی بیولوژیک سبز وجود دارد.

در یک مطالعه اخیر منتشر شده در نشریه ACS Applied Materials & Interfaces محققان برای اولین بار از یک گیاه گوشتی (succulent) برای ایجاد یک «سلول خورشیدی بیولوژیک» زنده که بر اساس فتوسنتز کار می‌کند، استفاده کرده‌اند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

الکترون ها بطور طبیعی به عنوان بخشی از فرایندهای بیولوژیک در همه سلول های زنده جابه‌جا می‌شوند. با وارد کردن الکترودها می توان از این الکترون ها برای تولید برق برای مصرف خارجی استفاده کرد. تحقیقات گذشته موفق به ساخت پیل های سوختی با استفاده از باکتری‌ شده بود اما اینها مستلزم تغذیه مداوم بودند. این رویکرد جدید از فرایند فتوسنتز استفاده می‌کند یعنی فرایندی که گیاهان با استفاده از آن انرژی نور را به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند.

در طول این فرایند،‌ جریان نور، الکترون ها را از آب به حرکت درمی‌آورد که در نهایت به تولید اکسیژن و قند منجر می‌شود. این به معنی آن است که سلول های زنده فتوسنتزی بطور مداوم در حال ساخت جریانی از الکترون ها هستند که می‌توان آنها را به عنوان یک «جریان نوری» (photocurrent) مهار کرده و مانند یک سلول خورشیدی از آن برای تامین برق یک مدار خارجی استفاده کرد.

گیاهان خاصی مانند گیاهان گوشتی یافت شده در محیط های خشک، پوست ضخیمی برای نگهداری آب و مواد مغذی در درون برگ های خود دارند. تعدادی از محققان بر آن شدند تا این مساله را آزمایش کنند که آیا می‌توان با استفاده از آب و مواد غذایی درون گیاهان به عنوان محلول الکترولیت یک پیل سوختی الکتروشیمیای، از فتوسنتز درون گیاهان گوشتی برای تولید برق مصرفی پیل های خورشیدی زنده (living solar cells) استفاده کرد.

این محققان با استفاده از یک گیاه گوشتی موسوم به Corpuscularia lehmannii که با نام «گیاه یخ» هم شناخته شده است یک پیل خورشیدی زنده ایجاد کردند. آنها یک «آند» آهنی و یک «کاتد» پلاتینومی را وارد یکی از برگ های این گیاه کردند و دریافتند که ولتاژ آن به میزان ۰.۲۸ ولت (V) است.

زمانی که به درون یک مدار وصل شد،‌ جریان نوری به میزان ۲۰ µA/cm۲ تولید کرد. هر چند این اعداد کمتر از نیروی برق مربوط به یک باتری قلیایی سنتی است اما این تنها مربوط به یک برگ است. محققان می گویند که روش آنها می تواند توسعه فناوری‌های انرژی سبز و پایدار و چندمنظوره را در آینده امکان پذیر سازد.

۵۸۵۸

کد خبر 1720521

منبع: خبرآنلاین

کلیدواژه: گیاهان برق انرژی پاک الکترون ها تولید برق

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.khabaronline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرآنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۷۴۹۰۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

همه چیز درباره خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران

پرینت سه بعدی، فناوری‌ای است که تحولات چشمگیری در بسیاری از صنایع به وجود آورده است. این تکنولوژی که از دهه‌های پیش شروع به شکل‌گیری کرده، امروزه به یکی از پایه‌های اصلی در تولید و مهندسی محسوب می‌شود. این فناوری امکان تولید قطعات پیچیده و منحصر به فرد را فراهم آورده و به کسب‌وکارها اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به ابزارهای گران‌قیمت، به تولید انبوه بپردازند. در تهران، پرینت سه بعدی فلزی به عنوان بخشی از این پیشرفت‌ها، نقش بسزایی در ارتقای کیفیت و سرعت در تولید قطعات مختلف ایفا کرده است.

از طریق خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران، ما شاهد بهبود قابل توجهی در توانایی‌های تولیدی هستیم که این امر به خصوص در صنایعی نظیر خودروسازی، پزشکی و هوافضا به وضوح قابل مشاهده است. این خدمات، امکان ساخت قطعات با پیچیدگی‌های بالا و تلرانس‌های دقیق را بدون نیاز به ابزارهای سنتی و گران‌قیمت فراهم آورده، که این خود موجب صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌ها شده است. علاوه بر این، پرینت سه بعدی فلزی توانایی ارائه خدمات سفارشی‌سازی را به شکل چشمگیری افزایش داده و به مشتریان امکان می‌دهد تا محصولاتی منحصر به فرد و مطابق با نیازهای خاص خود را دریافت کنند. این فناوری نه تنها از لحاظ کاربردی بلکه از جنبه‌های اقتصادی نیز برای کسب‌وکارها مزایای زیادی دارد، زیرا توانایی تولید دسته‌جمعی قطعات بدون نیاز به ابزار یا قالب‌های مختلف را فراهم می‌آورد.

با توجه به تمام این مزایا، مقاله حاضر قصد دارد تا با بررسی دقیق و جامع خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران، نگاهی عمیق‌تر به فناوری‌ها، مواد مورد استفاده، شرکت‌های فعال و کاربردهای این تکنولوژی بیندازد و چشم‌اندازی از آینده این صنعت را در ایران ارائه دهد.

فناوری‌های مورد استفاده در خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران خدمات پرینت سه بعدی فلزی با لیزر انتخابی (SLM)

فناوری پرینت سه بعدی با لیزر انتخابی (SLM) یکی از پیشرفته‌ترین روش‌های ساخت افزودنی است که برای تولید قطعات فلزی استفاده می‌شود. این فناوری از یک پرتو لیزر برای ذوب کردن و اتصال دانه‌های پودر فلزی در لایه‌های بسیار نازک استفاده می‌کند. سپس لایه‌ها به ترتیب بر روی هم قرار گرفته و قطعه نهایی را شکل می‌دهند.

این فرایند به دلیل دقت بسیار بالا و توانایی تولید قطعات با پیچیدگی‌های بسیار زیاد بدون نیاز به ماشین‌کاری اضافی، در صنایع مختلفی از جمله هوافضا، پزشکی و موتورسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مواد رایج در این روش شامل استیل، تیتانیوم، آلومینیوم و بسیاری از آلیاژهای خاص دیگر هستند که برای کاربردهای خاص طراحی شده‌اند.

ایمپلنت فک تیتانیوم ساخته شده به روش SLM با ماده Ti64 توسط شرکت آی دیزاین

چاپ مستقیم فلز با لیزر (DMLS)

چاپ مستقیم فلز با لیزر (DMLS) به روشی شبیه SLM عمل می‌کند، اما با این تفاوت که معمولاً برای فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم و تیتانیوم به کار می‌رود. DMLS برای تولید قطعاتی با دقت بالا و مقاومت مکانیکی قوی شناخته شده است، که در نمونه‌سازی سریع و تولید کم حجم بسیار مؤثر است. این تکنولوژی امکان تولید هندسه‌های پیچیده و ساختارهای داخلی مانند حفره‌های تو خالی یا کانال‌های خنک‌کننده که با روش‌های سنتی قابل دسترسی نیستند را فراهم می‌کند. به همین دلیل، DMLS گزینه‌ای ایدئال برای صنایعی است که نیازمند قطعات با ویژگی‌های مکانیکی بسیار خاص هستند.

ذوب با پرتو الکترونی (EBM)

فناوری ذوب با پرتو الکترونی (EBM) یکی دیگر از روش‌های پرینت سه بعدی فلزی است که از پرتوهای الکترونی برای ذوب کردن مواد فلزی پودری استفاده می‌کند. این روش به‌ویژه برای تولید قطعات تیتانیومی در صنایع پزشکی محبوب است، زیرا امکان تولید قطعات بزرگ‌تر و پیچیده‌تر با سرعت بالاتری نسبت به SLM و DMLS را فراهم می‌کند.

تکنیک EBM به‌خصوص در تهران، به دلیل دقت بالا و توانایی تولید قطعات بسیار دقیق و مقاوم، برای ساخت ایمپلنت‌ها و قطعات بدن مصنوعی بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

مواد مورد استفاده در پرینت سه بعدی فلزی

شرکت های ارائه دهنده ی خدمات پرینت سه‌بعدی فلزی در تهران از موادی چون تیتانیوم، استیل ضد زنگ، و آلومینیوم استفاده می‌کند که هر کدام خواص منحصر به فردی دارند و برای کاربردهای صنعتی خاصی مناسب هستند. تیتانیوم به خاطر استحکام بالا و وزن سبک، استیل ضد زنگ به دلیل مقاومت در برابر زنگ‌زدگی، و آلومینیوم برای خواص هدایت حرارتی و الکتریکی و سبکی، بسیار مورد توجه هستند. این مواد به دلیل خواص مکانیکی برتر و دوام طولانی مدت در شرایط سخت، انتخاب‌های ایدئالی برای پروژه‌های پیچیده و نوآورانه هستند که به پیشبرد صنایع مختلف و توسعه فناوری پرینت سه‌بعدی در تهران کمک شایانی می‌کنند و صنایع را از اجبار به استفاده از فیلامنت در پرینت سه بعدی رها می کنند تا قطعات فلزی با استحکام بالا بتواند ساخته شود.

شرکت‌های ارائه دهنده خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران

چندین شرکت برجسته در زمینه خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران فعالیت می‌کنند که هرکدام با ارائه خدمات متمایز، به توسعه این فناوری کمک می‌کنند.

آی دیزاین به عنوان یکی از شرکت‌های پیشرو در ارائه خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران شناخته می‌شود. این شرکت با استفاده از تکنولوژی پیشرفته و ماشین‌آلات دقیق، توانایی ارائه خدمات سفارشی‌سازی قطعات فلزی را به شکل گسترده‌ای دارد. آی دیزاین متخصص در تولید قطعات با پیچیدگی بالا و دقت مهندسی استثنایی است، که این امر آن‌ها را به یک انتخاب محبوب برای صنایع دفاعی، پزشکی و هوافضا تبدیل کرده است. سیزان، یکی دیگر از بازیگران کلیدی در بازار پرینت سه بعدی فلزی ایران است. این شرکت با داشتن گواهینامه‌های دانش‌بنیان و همکاری‌هایی با دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی برتر کشور، در تولید قطعات استاندارد و تحقیقاتی پیشرو است. سیزان علاوه بر ارائه خدمات پرینت، در زمینه آموزش و پشتیبانی فنی نیز فعالیت‌های قابل توجهی دارد.

شرکت نورا لایه‌نگار، مستقر در اصفهان، تکنولوژی‌های پرینت سه بعدی مبتنی بر فلز را به ایران آورده است. این شرکت جوان و نوآور، با تمرکز بر کیفیت بالا و انعطاف‌پذیری در تولید، به سرعت در حال تبدیل شدن به یک نام مطرح در صنعت پرینت سه بعدی ایران است.

کاربردهای خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران

ارائه ی خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران نقش چشمگیری در تحول صنایع مختلف ایفا کرده است. در صنعت خودروسازی و هوافضا، این فناوری امکان ساخت قطعات سبک و بادوام را فراهم آورده و در پزشکی و دندانپزشکی، ساخت ایمپلنت‌ها و ابزارهای جراحی سفارشی را ممکن ساخته است. همچنین، در صنعت جواهرسازی و هنر، پرینت سه‌بعدی به هنرمندان کمک می‌کند تا طرح‌های پیچیده و منحصر به فردی خلق کنند. این فناوری نه تنها به افزایش کارایی و کاهش هزینه‌ها کمک کرده، بلکه با ارائه راهکارهای نوآورانه، آینده‌ی روش‌های ساخت و تولید در ایران را شکل داده است.

چچالش‌های ارائه ی خدمات پرینت سه بعدی در تهران

پرینت سه بعدی فلزی با وجود مزایای بی‌شمار، چالش‌های فنی خاص خود را نیز دارد. مدیریت دقیق پارامترهای پرینت، مانند دما و سرعت لیزر، برای دستیابی به بهترین کیفیت ممکن ضروری است. علاوه بر این، تضمین یکپارچگی ساختاری و خواص مکانیکی قطعات نیز می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، به‌ویژه برای قطعاتی که در شرایط سخت محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هزینه‌های اولیه برای راه‌اندازی و نگهداری تجهیزات پرینت سه بعدی فلزی بالا است، که این امر می‌تواند برای بسیاری از کسب‌وکارها چالش‌برانگیز باشد. با این حال، پرینت سه بعدی می‌تواند در بلندمدت باعث کاهش هزینه‌ها شود، زیرا تولید قطعات با پیچیدگی بالا را بدون نیاز به ابزارهای گران‌قیمت ممکن می‌سازد.

سخن پایانی

پرینت سه بعدی فلزی تأثیر عمیقی بر صنایع مختلف در تهران داشته است و با پیشرفت‌های فناوری و نوآوری‌های مستمر، این تأثیر به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش خواهد یافت. تشویق کسب‌وکارها و افراد برای بهره‌گیری از پتانسیل‌های این فناوری، می‌تواند به توسعه اقتصادی و تکنولوژیکی منطقه کمک کند و موجبات رشد و نوآوری در صنعت تولید را فراهم آورد.

انتظار می‌رود که بازار خدمات پرینت سه بعدی فلزی در تهران و ایران شاهد رشد قابل توجهی باشد. با افزایش آگاهی و شناخت کاربردهای متنوع این فناوری، پذیرش آن در بین کسب‌وکارهای کوچک و بزرگ افزایش خواهد یافت. دولت و بخش‌های آموزشی و خصوصی نقش مهمی در توسعه پرینت سه بعدی فلزی دارند. حمایت‌های مالی و تحقیقاتی، ایجاد مراکز تحقیق و توسعه و برنامه‌های آموزشی می‌تواند به رشد این فناوری و کاربرد آن در صنایع مختلف کمک کند.

کد خبر 848669