کرمان رصد

آخرين مطالب

تبدیل ضایعات میوه «دارابی» به فناوری تولید برق علمي

تبدیل ضایعات میوه «دارابی» به فناوری تولید برق
  بزرگنمايي:

کرمان رصد - ایسنا /پژوهشگران پوست‌های میوه «دارابی» یا «پومیلو»(Pomelo) را به فناوری خودشارژی تبدیل کرده‌اند که برق تولید می‌کند.
«دارابی» یک میوه بزرگ از خانواده مرکبات است که به طور گسترده در شرق و جنوب شرقی آسیا کشت می‌شود. این میوه پوست بسیار ضخیمی دارد که معمولاً دور ریخته می‌شود و بخش قابل توجهی از مواد غذایی را تشکیل می‌دهد.
به نقل از اس‌تی‌دی، محققان دانشگاه ایلینوی(Illinois) روش‌هایی را برای استفاده مجدد از این «زیست توده»(biomass) توسعه داده‌اند. آنها در این روش موفق به توسعه ابزارهایی شده‌اند که قادر به تأمین انرژی دستگاه‌های الکترونیکی کوچک و رصد حرکات «زیست‌مکانیکی» هستند.
«زیست‌مکانیک» علم استفاده از اصول مکانیک در سامانه‌های زیست‌شناسی مانند انسان، جانوران و گیاهان است.
«زیست‌توده» نیز به معنای زباله‌هایی است که منشأ زیستی داشته باشند و از تکثیر سلولی پدید آمده باشند.
«یی- چنگ وانگ»(Yi-Cheng Wang)، استادیار گروه علوم غذایی و تغذیه انسانی در دانشگاه ایلینوی و نویسنده این مطالعه گفت: پوست «دارابی» دو بخش اصلی، یک لایه بیرونی نازک و یک لایه داخلی ضخیم و سفید دارد. قسمت سفید آن نرم است و وقتی آن را فشار می‌دهید، مانند اسفنج به نظر می‌رسد.
وی افزود: برخی از افراد از پوست این میوه برای استخراج ترکیبات روغن‌های ضروری استفاده کرده‌اند، اما ما می‌خواستیم از ساختار پرمنفذ و اسفنجی طبیعی پوست آن بهره ببریم. اگر بتوانیم پوست این میوه را به جای دور انداختن، به محصولات با ارزش بالاتری تبدیل کنیم، نه تنها می‌توانیم ضایعات حاصل از تولید، مصرف و آبگیری «دارابی» را کاهش دهیم، بلکه می‌توانیم ارزش مواد غذایی و ضایعات کشاورزی را بالا ببریم.
میوه «دارابی» بین یک تا دو کیلوگرم وزن دارد که پوست آن 30 تا 50 درصد از کل وزن آن را تشکیل می‌دهد. دانشمندان در مطالعه خود، پوست این میوه را جدا کردند و بیرونی‌ترین لایه را برداشتند و سپس پوست ضخیم و سفید داخلی آن را بررسی کردند. آنها آن را به قطعات کوچکتر برش دادند و برای حفظ ساختار سه‌بعدی پرمنفذش، آن را خشک و منجمد کردند. سپس این نمونه‌ها را برای بررسی بیشتر در شرایط رطوبتی مختلف نگهداری کردند.
این تیم تحقیقاتی با استفاده از ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی پوست این میوه، با موفقیت یک فناوری را طراحی کرد که انرژی مکانیکی را به برق تبدیل می‌کند. همچنین این فناوری به عنوان حسگرهای حرکتی خودشارژ عمل می‌کند.
بهره‌برداری از الکتریسیته تماسی
«وانگ» گفت: مکانیسم پایه این فناوری، «الکتریسیته تماسی» یا «تریبوالکتریک»(triboelectrification) است. این مسئله ممکن است پیچیده به نظر برسد، اما در واقع بسیار ساده است و ما همیشه آن را تجربه می‌کنیم. مثلا وقتی دستگیره در را لمس می‌کنیم، گاهی اوقات وجود برق را حس می‌کنیم.
وی افزود: «تریبو» به معنای مالش یا تماس است. وقتی دو ماده با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند، به دلیل انتقال بارها بین آنها، الکتریسیته ساکن می‌تواند تشکیل شود. ما می‌خواستیم بررسی کنیم که آیا می‌توانیم آن الکتریسیته را جمع‌آوری و استفاده کنیم یا خیر.
محققان از «زیست‌توده» میوه «دارابی» و یک نوار پلاستیکی به عنوان دو لایه «تریبوالکتریک» استفاده کردند که در صورت وجود نیروی خارجی در تماس با یکدیگر قرار می‌گیرند. آنها یک الکترود فویل مسی را به هر یک از این لایه‌ها متصل کردند و میزان تبدیل انرژی مکانیکی خارجی به الکتریسیته توسط فناوری حاصل را ارزیابی کردند.
با ضربه‌ای ساده توسط انگشت به این سامانه، می‌توان حدود 20 «دیود نور گسیل»(LED) تولید کرد. محققان همچنین نشان دادند که یک ماشین حساب یا ساعت ورزشی می‌تواند تنها با این نیروهای مکانیکی و بدون نیاز به برق خارجی شارژ شود.
«وانگ» توضیح داد: این کاربرد، پتانسیل بالایی برای تبدیل انرژی هدر رفته به برق مفید دارد. ما همچنین دریافتیم که به لطف ساختار پرمنفذ طبیعی پوست «دارابی»، دستگاه‌های «تریبوالکتریک» بر پایه آن می‌توانند به نیرو و فرکانس نیرو بسیار حساس باشند. این امر ما را بر آن داشت تا دستگاه‌های حسگری را توسعه دهیم که می‌توانند برای نظارت زیست‌مکانیکی به بدن انسان متصل شوند.
نظارت بر حرکات انسان و پیامدهای آینده
حسگرهای تولیده شده توسط محققان، هنگامی که به قسمت‌های مختلف بدن متصل شدند، توانستند حرکات زیست‌مکانیکی مانند حرکات مفاصل و الگوهای راه رفتن را رصد کنند. این به این دلیل بود که حرکات قسمت‌های مختلف بدن می‌تواند منجر به تولید «الکتریسیته تماسی» شود و سیگنال‌های الکتریکی متمایزی مربوط به حرکات مختلف ایجاد کند. این قابلیت، پتانسیل بالایی برای ارائه بینش‌های ارزشمند به متخصصان مراقبت‌های بهداشتی و توانبخشی فیزیکی دارد.
«وانگ» خاطرنشان کرد: این کار فرصت‌های خوبی را برای تبدیل ضایعات مواد غذایی به دستگاه‌ها یا مواد با ارزش ایجاد می‌کند. این فرصت با جایگزینی یا تکمیل مواد تجدیدناپذیر و کاهش ضایعات می‌تواند به طور قابل توجهی به پایداری بلندمدت منابع کمک کند. ما به بررسی فرصت‌های بیشتر برای بازیافت مجدد مواد غذایی و ضایعات کشاورزی ادامه خواهیم داد.
محققان یک حق ثبت اختراع موقت برای «دستگاه‌های تریبوالکتریک» بر پایه پوست میوه «دارابی» ثبت کرده‌اند.

لینک کوتاه:
https://www.kermanrasad.ir/Fa/News/719272/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

نشانه هشداردهنده سرطانی خاموش ممکن است در مدفوع شما نهفته باشد

راز ماندگاری منحصربه‌فرد؛ چرا عسل هیچ‌وقت فاسد نمی‌شود؟

بازدید مدیر کل آموزش و پرورش استان کرمان از پروژه در حال ساخت مجتمع آموزشی شهید حسین پور جعفری در کرمان

بخشودگی 100 درصدی جرایم بیمه شخص ثالث آغاز شد

پوشش خسارات جنگی در بیمه‌ها فعال شد

بسته حمایتی دولت از صنایع و کسب و کار‌ها ابلاغ شد

آغاز پیش‌فروش بلیت قطارهای اربعین از هفته جاری

کاهش نرخ تورم در بخش کشاورزی

رونمایی تیم لیگ برتری از دومین سرمربی در یک ماه!

کوهنوردان مفقود در ارتفاعات سبلان پیدا شدند

ترانه «احساس ناگفته» با صدای سینا شعبانخانی

هدف ماسک از تاسیس «حزب آمریکا» چیست؟

کشف شواهد از پدیده‌ای بی‌سابقه: سیاره‌ای که ستاره‌اش را به انفجار واداشته است

آغاز پرداخت کمک هزینه اجاره به حادثه دیدگان حملات اخیر به تهران

قیمت نفت زیر 70 دلار باقی می‌ماند؟

کاهش زمان رسوب کالا در گمرک با حداقل کردن فرآیندهای تجاری

تهدید بزرگ آرمان صالحی در هفته سوم لیگ ملت‌ها

تعویض طلایی پیاتزا؛ او به همین‌جا راضی نیست!

سرمقاله سازندگی/ در غبار فریب و دروغ ایران،‌ ایران ماند

سرمقاله آرمان ملی/ فرصت بعد از جنگ

هوش مصنوعی قربانی کردن یک انسان را به خاموش شدن ترجیح داد

هوای برخی مناطق کرمان ناسالم شد

ریزش میلیونی قیمت‌ها در بازار طلا و سکه؛ دلار به کانال 89 هزار تومان بازگشت

نرخ بیکاری اعلام شد

اختصاص 2 هزار و 500 میلیارد تومان اعتبار برای تکمیل طرح راه‌آهن میانه-اردبیل

هشدار فدراسیون‌ کوهنوردی: هوا آلوده است، کوه نروید!

تست دوپینگ یک کشتی‌گیر مدال‌آور جهانی مثبت شد

پرسپولیس در کمپ مورد علاقه اسماعیل کارتال

جزئیات سومین مرحله کالابرگ الکترونیکی به روایت آمار

خسارت سالانه 2 میلیارد دلاری ماینرهای غیرمجاز به کشور

رکابزنان گم شده در کوه سبلان پیدا شدند

پستی که مجید اخشابی به مناسبت روز عاشورا منتشر کرد

غیبت امپراتور

سرمقاله وطن امروز/ سید خراسانی، نجیب‌زاده ایرانی

سرمقاله اطلاعات/ طلوعی دوباره

این گوشی، آیفون 17 است؟

تشخیص اسکیزوفرنی توسط هوش مصنوعی با دقت 91 درصدی

اقتصاد کلان گزارش می دهد/ بیمه‌نامه خودرو شرکت بیمه دی از پوشش‌های جامع و متنوع تا ارائه خدمات دیجیتال ، امداد خودرویی و پرداخت اقساطی

ادعایی در مورد توزیع برنج 50 هزار تومانی در بازار

ارزش روز سهام عدالت به 22 میلیون تومان رسید

ریزش قیمت‌ها در بازار طلا و سکه؛ دلار به کانال 90 هزار تومان بازگشت

شاخص کل بورس بعد از یک هفته بالاخره سبز شد

روز جهانی والیبال ثبت شد!

2 دوچرخه‌سوار در کوه سبلان گم شدند

اعلام زمان دیدارهای تیم ملی در تورنمنت کافا

بازی جدید «بی‌بی» در واشنگتن

سرمقاله فرهیختگان/ کارآمدی رهبری دینی در 2 جنگ نظامی و روانی

سرمقاله جوان/ غافلگیری‌های واقعی جنگ!

ربات‌های انسان‌نما به‌زودی می‌توانند پشت دیوارها را ببینند

عکس روز ناسا از یک دنباله‌دار میان‌ستاره‌ای

ویکی پدیاجستجو