به گزارش خبرنگار علمی و فناوری خبرگزاری برنا، در دنیای امروز که چالش‌های زیست‌محیطی و نیاز به انرژی پایدار به دغدغه‌های اصلی بشر تبدیل شده‌اند، محققان دانشگاه بینگهمتون با یک نوآوری خلاقانه به این مسائل پاسخ داده‌اند. آنها موفق به توسعه گیاهان مصنوعی شده‌اند که نه تنها قادر به جذب دی‌اکسید کربن و تولید اکسیژن هستند، بلکه می‌توانند برق تولید کنند.
این دستاورد نه‌تن‌ها به بهبود کیفیت هوای داخلی کمک می‌کند، بلکه پتانسیل بالایی برای تأمین انرژی مورد نیاز دستگاه‌های الکترونیکی در زندگی روزمره دارد.
محققان این دانشگاه به رهبری پروفسور سئوکهون "شان" چوی و دانشجوی دکتری مریم رضایی، موفق به توسعه گیاهان مصنوعی شدند که قابلیت جذب دی‌اکسید کربن، تولید اکسیژن و همچنین تولید برق را دارند. این فناوری نوآورانه با استفاده از نور داخلی برای انجام فتوسنتز طراحی شده و توانسته است کاهش ۹۰ درصدی در سطح دی‌اکسید کربن به ثبت برساند، که این میزان به مراتب بیشتر از کاهش ۱۰ درصدی در گیاهان طبیعی است.
چوی در توضیح این پروژه گفت: "ویروس کرونا اهمیت کیفیت هوای داخلی را به ما یادآوری کرد. "
وی به خطرات ناشی از مواد سمی که ممکن است از مصالح ساختمانی، فرش‌ها و فعالیت‌های روزمره مانند آشپزی ناشی شوند، اشاره کرد.
تیم تحقیقاتی ابتدا با طراحی یک برگ مصنوعی که شامل پنج سلول خورشیدی بیولوژیکی و باکتری‌های فتوسنتز کننده است، به بررسی کاربرد‌های وسیع‌تر این فناوری پرداختند. آنها پس از ساخت اولین گیاه با پنج برگ، موفق به آزمایش نرخ جذب دی‌اکسید کربن و توانایی تولید اکسیژن آن شدند.
در حال حاضر، این گیاهان مصنوعی حدود ۱۴۰ میکرووات برق تولید می‌کنند، اما چوی امیدوار است که بتوانند این مقدار را به حداقل یک میلی‌وات افزایش دهند و سیستم‌های ذخیره انرژی مانند باتری‌های لیتیوم-یونی یا سوپر خازن‌ها را به آن اضافه کنند.
چوی تصریح کرد: "من می‌خواهم از این برق برای شارژ تلفن‌های همراه یا دیگر کاربرد‌های عملی استفاده کنم. "
این گیاهان مصنوعی با اتصال برگ‌های مصنوعی در یک ساختار مشخص، می‌توانند ولتاژ باز خود (OCV) ۲.۷ ولت و حداکثر قدرت ۱۴۰ میکرووات تولید کنند، که این میزان برای تأمین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل کافی است.
محققان امیدوارند که با بهینه‌سازی این گیاهان، بتوانند آنها را به بخشی از زندگی روزمره خانواده‌ها تبدیل کنند و از مزایای آن برای بهبود کیفیت هوای داخلی و تولید انرژی پایدار بهره‌برداری کنند.
براساس مطالعه‌ای که اخیراً در مجله علمی Advanced Sustainable Systems منتشر شده، این گیاه مصنوعی قادر است سطح دی‌اکسید کربن را از ۵۰۰۰ ppm به ۵۰۰ ppm کاهش دهد که این میزان به مراتب بیشتر از کاهش ۱۰ درصدی است که در گیاهان طبیعی مشاهده می‌شود.
محققان این پروژه به چالش‌های روش‌های سنتی کاهش CO۲، مانند تهویه و فیلتر کردن، در مواجهه با افزایش سطح CO۲ در محیط‌های بیرونی به دلیل گرم شدن زمین اشاره کردند و بر پتانسیل بالای فناوری‌های زیستی در بهبود کیفیت زندگی و حفظ محیط زیست تأکید کردند.
چوی افزود: "با انجام برخی تنظیمات، این گیاهان مصنوعی می‌توانند بخشی از هر خانواده شوند و مزایای این ایده به وضوح قابل مشاهده است. "
این تحقیق نویدبخش آینده‌ای است که در آن گیاهان مصنوعی می‌توانند نقش مهمی در بهبود کیفیت هوای داخلی و تولید انرژی پایدار ایفا کنند.
گزارش از: زهرا وجدانی
انتهای پیام/