Wednesday, July 13, 2016

Cairan Berisi Bakteri Menggerakkan Mesin Micro Seperti Kincir Angin

Penelitian ~ Turbin mini menangkap energi dari mikroba dalam gerakan. Berputar-putar kacau menjadi renang sinkron untuk memutar turbin dalam kondisi simulasi.

Cairan berisi bakteri hidup yang berputar-putar satu hari nanti menjadi sumber listrik skala kecil. Simulasi komputer menunjuk pemijahan angin seperti perangkat miniatur bisa memanen energi dari bakteri yang bergerak berantakan untuk daya micromachine atau cairan pompa melalui saluran kecil.

Ketika bakteri cenderung spontan berenang secara teratur di sekitar array turbin silinder, turbin berputar terus seperti kincir angin tanpa menggunakan teknik dalam memproduksi gigi mikroskopis yang rumit. Cukup mengejutkan karena laporan sebelumnya harus memiliki nonsymmetry tertentu dalam sistem.



Penelitian yang dilakukan sebelumnya memanfaatkan energi gerak dalam cairan kacau seperti menggunakan roda asimetris yang berputar seperti bakteri bertemu gigi, laporan baru menunjukkan bahwa sistem yang sangat sederhana dapat melayani tujuan yang sama yaitu perangkat lebih mudah.

"Anda tidak perlu kotoran untuk mendapatkan gigi yang tepat. Anda hanya memiliki silinder bagus," kata Tyler Shendruk, biofisikawan University of Oxford.

Para ilmuwan mempelajari simulasi cairan diisi banyak partikel propelled disebut cairan aktif padat. Cairan terdiri dari kolam bakteri atau motor biologis yang ditemukan di dalam sel seperti protein myosin dan aktin yang menyebabkan otot berkontraksi otonom.

Cairan biasanya bergolak dengan kawanan partikel menghasilakn daya gerak dengan kecepatan dan tak terduga seiring perubahan arus sehingga menggiurkan sekaligus menjadi tantangan para ilmuwan untuk memanen energi dari cairan sebagai sumber motor bendy.

"Ini kacau, sehingga Anda tidak dapat menggunakannya untuk melakukan sesuatu yang berguna karena aliran acak," kata Shendruk.

Tapi ketika Shendruk dan tim menambahkan ratusan grid rotor silinder masing-masing diameter beberapa milimeter ke dalam cairan simulasi, bakteri spontan mengatur diri seperti semua pelaut mendayung ke arah yang sama. Bakteri berenang menghasilkan aliran fluida melingkar dan memutar rotor.

Meskipun rotasi dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik dengan cara yang sama seperti kincir angin, jumlah yang lebih kecil hanya dapat digunakan untuk daya elektronik mini. Setiap rotor menghasilkan hanya seperwatt daya listrik.

Sebuah rotor tunggal sendiri tidak bekerja dengan baik karena arah berubah secara berkala karena cairan kacau berputar-putar di sekitarnya. Tapi berbagai rotor bersama-sama, bakteri berenang stabil melalui celah-celah di antara rotor dan setiap rotor konsisten berputar ke arah berlawanan dengan lainnya.

Jurnal : Sumesh P. Thampi et al. Active micromachines: Microfluidics powered by mesoscale turbulence, Science Advances, 08 Jul 2016, DOI:10.1126/sciadv.1501854
Tinuku
Bagikan :

No comments:

Post a Comment