Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

Ezentúl csak hatékony napelemeket éri meg telepíteni

A Houstoni Egyetemen a jövő, hatékony napelemes fejlesztésein dolgoznak.

Létrehozva:

|

A Houstoni Egyetem kutatói egy újfajta rendszert dolgoztak ki, amely képes hasznosítani a napsugárzást – számol be az Interesting Engineering. Az intézmény szerint az eszköz megdöntötte az eddigi fotovoltaikus hatékonysági rekordot, a berendezés pedig akár egész nap használhatja a napenergiát. A napenergia a legnagyobb mennyiségben elérhető megújuló energia, nem véletlen, hogy egyre több helyen alkalmazzák a napelemeket. A technológia folyamatosan fejlődik, a szakértők többek között azon dolgoznak, hogy az eszközök még hatékonyabbá váljanak, ezzel ugyanis csökkenthetik a panelek számára szükséges területek nagyságát, valamint az eszközök költségét.

Napelemes rendszerek elérhető áron. Kalkuláljon itt ingyenesen (x)

A hagyományos napelemes termofotovoltaikus (STPV) szerkezetek olyan módon alakítják ki, hogy fokozzák hatékonyságukat. Az egyik technika egy olyan közbenső réteg alkalmazása, amely a napsugárzást a cellának megfelelően „átszabja”. A réteg elülső része elnyeli a fotonokat, hőenergiává alakítja a sugárzást, felmelegítve a réteget. Az átalakítás korlátja 85,4 százalék, ez azonban még mindig távol áll a 93,3 százalékos Landsberg-határtól, a napenergia hasznosításának abszolút limitjétől.

Bo Zhao, a Houstoni Egyetem munkatársa és kollégái szerint a két határ közti különbségért a közbülső réteg elkerülhetetlen visszasugárzása lehet a felelős. Csapatával arra jutott, hogy egy nem kölcsönös STPV rendszer jelentheti a megoldást. A kutatók bebizonyították, hogy egy ilyen eszköz úgy hozható létre, ha egyedi sugárzási tulajdonságú anyagot használnak a középső réteghez. Ennek köszönhetően a rendszerben több foton jut el a cellához, míg a visszafelé, a nap irányába zajló sugárzás mérséklődik.

Advertisement

A végeredmény egy olyan STPV lett, amely közelebb állt a Landsberg-határhoz, és amely lehetővé tette a hatékonyságot tovább növelő cellák megalkotását. Egy ilyen rendszert hőenergia tárolására alkalmas berendezéssel is kombinálhatnának, így az eszköz egész nap hasznosíthatná a napenergiát. Amennyiben a felfedezés alapján sikerül létrehozni egy, a kereskedelemben is versenyképes technológiát, az komoly előrelépést hozhat az energetika területén.

 

Advertisement

Képünk illusztráció.

Advertisement

Zöldinfó

Új reményt adhat az antibiotikum-rezisztencia elleni küzdelemben egy szegedi felfedezés

Emberi sejtekhez kapcsolódó bakteriofágokat vizsgáltak az SZBK kutatói.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Emberi sejtekhez kapcsolódó bakteriofágokat vizsgáltak a Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) munkatársai, felfedezésük, melyről a Nature Communications folyóiratban számoltak be, új lehetőséget nyithat többek között az antibiotikum-rezisztens baktériumok elleni küzdelemben – tájékoztatta a Magyar Kutatási Hálózathoz (HUN-REN) tartozó intézet az MTI-t. A közlemény szerint a bakteriofágok baktériumokat fertőző vírusok, nem emberi kórokozók. Az SZBK kutatói azonban kimutatták, hogy egyes fágok mégis közvetlen fizikai kapcsolatba léphetnek az emberi sejtekkel: felszíni fehérjéik segíthetik a megtapadást, a sejtekbe jutást és a szervezetben való hosszabb jelenlétet. A kutatók olyan tapadást segítő fehérjemodulokat azonosítottak, amelyek molekuláris kapaszkodóként működnek, és segítik a fágokat abban, hogy megtapadjanak az emberi sejtek felszínén. Az azonosított fehérjék szerepét a kutatók kísérletesen is ellenőrizték: génsebészeti módszerekkel áthelyezték a “tapadófehérjéket” kódoló géneket egy olyan fágba, amely eredetileg nem rendelkezett ezzel a képességgel.

A kutatóközpontban széles körű összefogással elért eredmény egyértelmű volt: a módosított fágok hatékonyan kapcsolódtak emberi sejtekhez, bejutottak azokba, és egerek szervezetében is hosszabb ideig maradtak jelen a bélrendszerben. Az eredeti, nem módosított fágok ezzel szemben órákon belül kiürültek. Mint Apjok Gábor, a tanulmány egyik első szerzője kifejtette, a fágokra sokáig baktériumvadász vírusokként tekintettek, viszont úgy tűnik, a fágok ennél összetettebb szereplők: közvetlenül kapcsolódhatnak az emberi sejtek felszínéhez is. Nem emberi vírusokká válnak, hanem olyan molekuláris kapaszkodókat használnak, amelyek később akár célzottabb fágterápiák tervezésében is fontosak lehetnek.

A fágok ugyanakkor nem fertőzik meg az emberi sejteket, hiszen evolúciósan teljesen inkompatibilisek egymással. A folyamat és a kutatás lényege a fizikai kapcsolat. A fág megtapad a sejtfelszínen, majd a sejt saját anyagfelvételi mechanizmusai révén bekerülhet a sejt belsejébe. A sejt ilyenkor apró membránhólyagba csomagolja a hozzá kötődő részecskét, és befelé szállítja.

Advertisement

A sejten belüli útvonal a kutatás egyik legfontosabb megállapítása: sok kívülről felvett anyag a sejt lebontó rendszerébe kerül. A vizsgálatok azonban arra utalnak, hogy a módosított fágok egy része nem kizárólag ilyen útvonalra jut, hanem a Golgi-készülék és az endoplazmatikus retikulum irányába is eljuthat. Ezek a sejt belső szállítási és feldolgozási rendszerei. Ezt a kutatók mikroszkopikus képelemzéssel is bizonyították: nemcsak láthatóvá tették a sejtekbe jutó fágokat, hanem számszerűen is megmérték, milyen arányban kerülnek be a sejtekbe, és mely sejten belüli állomásokhoz jutnak közel.

A felfedezés a baktériumok mellett vírusokban is gazdag mikrobiomról alkotott képet is árnyalja. A mostani eredmények szerint egyes fágok nemcsak a baktériumokkal, hanem közvetlenül a bélhám felszínével is kapcsolatba léphetnek. Az ilyen tapadást segítő géneket hordozó fágok több gyakori bélfágcsoportban is megtalálhatók. Az elemzések alapján egészséges emberek bélvírus-közösségében nagyobb arányban lehetnek jelen. Ez nem azt jelenti, hogy önmagukban egészséget okoznak, hanem azt, hogy egy ép, jól működő bélnyálkahártya környezetében stabilabban fennmaradhatnak akár indikátorként is szolgálva.

Advertisement

Az eredmények a – baktériumok ellen vírusokat használó – fágterápia szempontjából is fontosak. Ezek a vírusok természetes módon képesek felismerni bizonyos baktériumokat, bejutni a baktériumsejtbe, majd elpusztítani azt. Ez az antibiotikum-rezisztencia miatt különösen fontos irány, hiszen egyre több kórokozóval szemben válnak kevésbé hatékonnyá a megszokott antibiotikumok.

Kintses Bálint, a kutatócsoport vezetője hangsúlyozta, a fágterápia célzott baktériumpusztító lehetőséget kínálhat az antibiotikum-rezisztencia korában, de ahhoz, hogy ezeket a vírusokat terápiásan is pontosabban tudják használni, meg kell érteni, hogyan jutnak el a megfelelő helyre, hogyan maradnak ott, és milyen kapcsolatba léphetnek az emberi szövetekkel.

Advertisement

Ha a szakemberek pontosabban megértik, mely fehérjék irányítják a fágok kötődését az emberi szövetekhez, később olyan fágokat tervezhetnek, amelyek célzottabban jutnak el a szervezet különböző pontjaira, és ott hosszabb ideig megmaradnak. Ez különösen fontos lehet olyan fertőzések kezelésében, ahol a baktériumok nehezen hozzáférhető szöveti környezetben, nyálkahártyák közelében vagy akár emberi sejtek belsejében maradnak fenn.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák