Τρίτη, 28 Φεβρουαρίου 2017

Ρεύμα από τριαντάφυλλο! A rose to store energy

Το εντυπωσιακό «ηλεκτρικό» τριαντάφυλλο διαθέτει ενσωματωμένα ηλεκτρονικά σύρματα και κυκλώματα. This is no ordinary rose. It is a cyborg! Tiny wires run through its stem, carrying electricity from one metal pin to the other. Credit: Eleni Stavrinidou / Liu

Ερευνητές στη Σουηδία, με επικεφαλής μία Ελληνίδα επιστήμονα, δημιούργησαν το πρώτο ζωντανό φυτό, ένα τριαντάφυλλο, που διαθέτει ενσωματωμένα ηλεκτρονικά σύρματα και κυκλώματα, έτσι ώστε να λειτουργεί ως υπερ-πυκνωτής. Το ηλεκτρονικό φυτό (e-Plant) είναι ικανό να αποθηκεύει ηλεκτρικά φορτία (άρα ηλεκτρική ενέργεια) και μάλιστα να φορτίζεται και να εκφορτίζεται εκατοντάδες φορές.

Το επίτευγμα

This is a supercapacitor Rose from Laboratory of Organic Electronic, Linköping University. Credit: Thor Balkhed

Επιστήμονες του Εργαστηρίου Οργανικών Ηλεκτρονικών του Πανεπιστημίου της πόλης Λινκέπινγκ, με επικεφαλής την επίκουρη καθηγήτρια Ελένη Σταυρινίδου, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην δημοσίευση «PNAS». Οι πυκνωτές είναι συσκευές (διατάξεις) που χρησιμεύουν ως μέσο αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου και επομένως ηλεκτρικής ενέργειας. Αποτελούνται από δύο μεταλλικούς αγωγούς που διαχωρίζονται μεταξύ τους από ένα μονωτικό υλικό.

Η ερευνητική ομάδα της Σταυρινίδου και του καθηγητή Μάρκους Μπέργκρεν αναπτύσσουν εδώ και λίγα χρόνια πρωτοποριακά ηλεκτρονικά εντός των φυτών, με τρόπο που τελικά τα ίδια τα φυτά γίνονται ηλεκτρονικά, αποτελώντας πλέον ένα υβρίδιο μεταξύ βιολογίας και ηλεκτρονικής.

Τον Νοέμβριο του 2015, οι ερευνητές είχαν κάνει ένα ουσιαστικό βήμα με τη δημιουργία του πρώτου τρανζίστορ μέσα σε φυτό, που είχε παρουσιασθεί στο περιοδικό «Science Advances». Κατάφεραν τα κάνουν τα τριαντάφυλλα να απορροφήσουν ένα αγώγιμο διάλυμα πολυμερούς υλικού, το οποίο σχημάτισε σύρματα μέσα στο κοτσάνι (βλαστό) του φυτού. Έχοντας ένα ηλεκτρόδιο σε κάθε άκρο και μία πύλη στη μέση, δημιουργήθηκε έτσι το πρώτο φυτικό τρανζίστορ.

Το υλικό

Under a microscope, the wires running through the rose’s stem look like thick black lines. The darker ones are closer, the grayer ones are deeper back. Credit: Eleni Stavrinidou / Liu

Τώρα, οι ερευνητές πήγαν παραπέρα, καθώς βελτίωσαν το πολυμερές υλικό τους, μία διαλυτή στο νερό υδρογέλη, έτσι ώστε, εκτός από το βλαστό, να σχηματίζει σύρματα σε όλο το τριαντάφυλλο, στα φύλλα και στα πέταλα. Οι επιστήμονες δημιούργησαν πυκνωτές, χρησιμοποιώντας τα οργανικά σύρματα μέσα στο φυτό ως ηλεκτρόδια και τον φυτικό ιστό ανάμεσα στα σύρματα ως μονωτικό υλικό. Ο φυτικός-ηλεκτρονικός πυκνωτής ήταν σταθερός για πολλές φορτίσεις-εκφορτίσεις, με χωρητικότητα 20 F ανά κυβικό εκατοστό.

Eleni Stavrinidou is a postdoctoral scholar in the Laboratory of Organic Electronics of Linkoping University since 2014. She received her BSc in Physics in 2008 from Aristotle University of Thessaloniki (Greece) and then her MSc in Nanotechnology from the same university, in 2010. She then joined the Department of Bioelectronics of the Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne (France) where she completed her PhD in 2013. Her work there focused on understanding and engineering ion transport in conducting polymers. At LiU she is currently working on interfacing organic bioelectronics with plants.

«Καταφέραμε να φορτίσουμε επανειλημμένως το τριαντάφυλλο, εκατοντάδες φορές, χωρίς καμία απώλεια στην απόδοση της συσκευής. Τα επίπεδα ενεργειακής αποθήκευσης που πετύχαμε, είναι της ίδιας τάξης μεγέθους με εκείνα των υπερπυκνωτών» δήλωσε η δρ Σταυρινίδου. «Η έρευνά μας είναι σε πολύ αρχικό στάδιο και το τι θα φέρει το μέλλον, αποτελεί ακόμη ανοιχτό ερώτημα», πρόσθεσε.

Μεταξύ των πιθανών μελλοντικών πρακτικών εφαρμογών, είναι τα αυτόνομα ενεργειακά συστήματα, η πιθανότητα τροφοδοσίας ηλεκτρονικών αισθητήρων και διαφόρων διακοπτών από τέτοια ηλεκτρονικά φυτά, αλλά και η δημιουργία κυψελών καυσίμων μέσα στα φυτά.




Ιστορική διαστημική αποστολή ανακοίνωσε η Space X. SpaceX Plans to Send 2 Tourists Around Moon in 2018

Δύο πολίτες «τουρίστες» θα ταξιδέψουν πιο γρήγορα και πιο μακριά στο Διάστημα από οποιονδήποτε αστροναύτη μέχρι σήμερα. A rendering of the SpaceX Falcon Heavy rocket that may be used to launch two people on a journey around the moon. Credit: SpaceX

Η ιδιωτική αμερικανική διαστημική εταιρεία SpaceX ανακοίνωσε ότι θα στείλει δύο ιδιώτες «τουρίστες» σε πτήση γύρω από τη Σελήνη έως το τέλος του 2018. Την ανακοίνωση έκανε ο μεγιστάνας, οραματιστής και ιδρυτής της εταιρείας Έλον Μασκ. Η αποστολή αποκτά ιστορικές διαστάσεις επειδή αν τελικά πραγματοποιηθεί οι δύο τουρίστες θα ταξιδέψουν πιο γρήγορα και πιο μακριά από οποιονδήποτε άνθρωπο έχει περάσει τα σύνορα της Γης μέχρι σήμερα.

Η αποστολή

Elon Musk. CREDIT: AP

Η εταιρεία θα χρησιμοποιήσει το νέο μεγάλο πύραυλό της ‘Falcon Heavy" (πρόκειται για έναν ενισχυμένο πύραυλο ‘Falcon 9'), ο οποίος θα στείλει επι πληρωμή στο φεγγάρι δύο επιβάτες μέσα στη διαστημική κάψουλα Dragon. Έγινε γνωστό ότι οι δύο -προς το παρόν ανώνυμοι- ιδιώτες προσέγγισαν μόνοι τους τη SpaceX ζητώντας να πάνε στο φεγγάρι και ήδη έχουν καταβάλει ένα σημαντικό μέρος του σημαντικού κόστους της αποστολής, σύμφωνα με ανακοίνωση της εταιρείας.

Οι δύο διαστημικοί τουρίστες γνωρίζονται μεταξύ τους και όταν ολοκληρωθούν οι ιατρικές εξετάσεις τους θα γίνουν γνωστά τα ονόματά τους. Οι δύο επιβάτες που θα εκπαιδευθούν κατάλληλα, θα είναι μόνοι τους στο διαστημικό σκάφος και η βόλτα τους γύρω από τη Σελήνη θα διαρκέσει μία εβδομάδα.

Όταν η αποστολή ξεκινήσει θα έχουν περάσει περίπου 45 χρόνια από την τελευταία αποστολή ανθρώπου στη Σελήνη (η τελευταία επανδρωμένη αποστολή «Απόλλων» της NASA έγινε το 1972). Θα είναι έτσι η πρώτη φορά που ένας άνθρωπος θα ταξιδέψει ξανά πέρα από την τροχιά του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού.

Σύμφωνα με τον Μασκ, «οι δύο επιβάτες θα ταξιδέψουν ταχύτερα και μακρύτερα στο ηλιακό σύστημα από οποιονδήποτε άλλον πριν από αυτούς». Επεσήμανε επίσης ότι «ασφαλώς δεν είναι αφελείς. Θα κάνουμε ό,τι μπορούμε για να ελαχιστοποιήσουμε τον κίνδυνο γι' αυτούς, αλλά δεν θα είναι μηδενικός».

Το ταξίδι

The inside of the Manned Dragon V2 Space Taxi. CREDIT: BLOOMBERG

Το Dragon, όπως είπε ο Μασκ, δεν θα προσεληνωθεί. Θα προσεγγίσει πολύ στην επιφάνεια του φεγγαριού, μετά θα απομακρυνθεί στο διάστημα και τελικά θα επιστρέψει με αλεξίπτωτο στη Γη. Το συνολικό ταξίδι μπορεί να είναι 500.000 έως 650.000 χιλιόμετρα, ανάλογα με την τελική τροχιά του σκάφους, που θα μοιάζει με εκείνη της αποστολής «Απόλλων 8».

Η τουριστική πτήση θα πραγματοποιηθεί, αφού πρώτα η SpaceX μεταφέρει αστροναύτες της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Προς το παρόν, η εταιρεία σχεδιάζει φέτος μια μη επανδρωμένη αποστολή του Dragon στον ISS. Οι πρώτες επανδρωμένες πτήσεις με αστροναύτες αναμένεται να ξεκινήσουν στα μέσα του 2018, για να ακολουθήσει -αν όλα πάνε καλά- το ταξίδι με τους αστροτουρίστες.

Το Dragon, που μπορεί να μεταφέρει έως επτά άτομα, έχει σχεδιασθεί έτσι ώστε να μπορεί να λειτουργεί σε μεγάλο βαθμό αυτόνομα, δηλαδή ρομποτικά. Οι επιβάτες -αστροναύτες ή αστροτουρίστες- θα έχουν εκπαιδευθεί να επέμβουν σε περίπτωση ανάγκης, αλλά δεν θα πιλοτάρουν αυτοί το σκάφος.

Το κόστος του ταξιδιού παραμένει εμπιστευτικό μέχρι στιγμής. Πάντως η NASA πληρώνει περίπου 80 εκατομμύρια δολάρια για κάθε κράτηση θέσης στο τριών ατόμων ρωσικό «Σογιούζ», που χρησιμοποιεί πλέον για να μεταφέρει τους αστροναύτες της στον ISS, μετά την οριστική διακοπή των πτήσεων από τα διαστημικά λεωφορεία της.

Ο Μασκ -επικεφαλής επίσης της εταιρείας ηλεκτρικών οχημάτων Tesla- δήλωσε ότι τα ταξίδια στο φεγγάρι και τα έσοδα που θα προκύψουν από αυτά, καθώς και η ανάλογη εμπειρία, θα βοηθήσουν τη SpaceX (που ιδρύθηκε το 2002 στην Καλιφόρνια) να υλοποιήσει τον απώτερο στόχο της: τη δημιουργία της πρώτης μόνιμης αποικίας στον Άρη. Εκτίμησε ότι μελλοντικά θα υπάρξει για την εταιρεία του μια αγορά ενός έως δύο αστροτουριστών ετησίως.

Εμπορικές διαστημικές πτήσεις σχεδιάζει επίσης η Virgin Galactic του επιχειρηματία Ρίτσαρντ Μπράνσον, η οποία αναπτύσσει ένα σκάφος με δύο θέσεις για πλήρωμα και έξι για επιβάτες, το οποίο θα ανεβαίνει σε ύψος περίπου 100 χιλιομέτρων πάνω από τη Γη, ώστε οι επιβάτες να έχουν την εμπειρία της μικροβαρύτητας.