Hemoglobinle Güçlendirilen “Kan Hücresi” Daha İyi Bir Pil Arayışına Çözüm Olabilir
İspanya’daki Córdoba Üniversitesi’nden bilim adamları, Kırmızı kan hücrelerinin temel bileşeni olan hemoglobini bir bataryaya dahil ederek20 ila 30 gün çalışmaya devam eden bir prototip oluşturmayı başardılar.
Çinko-hava piller, şu anda dizüstü bilgisayarlardan elektrikli araçlara kadar her şeyde kullanılan lityum iyon pillere karşı sahip olduğumuz en sürdürülebilir alternatiflerden biri ve oksijen azaltma tepkisi adı verilen kimyasal bir tepkiyle çalışıyorlar. Bataryaya hava çekildikçe, katotta oksijen suya indirgenir (pozitif kurşun), anotta çinkoyu oksitleyen elektrotlar serbest kalır (negatif kurşun).
Araştırmacılar, bu reaksiyonun devam etmesini sağlamak için çok spesifik özelliklere sahip uygun katalizörlerin kullanılması gerektiğini söylüyor Bu özelliklerin hemoglobinde de bulunduğunu fark etti. . kıdemli yazar Manuel Cano Luna Bir açıklamada, “Oksijen indirgeme reaksiyonunda iyi bir katalizör olmak için, katalizörün iki özelliğe sahip olması gerekir: Oksijen moleküllerini hızlı bir şekilde absorbe etmeli ve nispeten kolay bir şekilde su molekülleri oluşturmalıdır” dedi. “Ve hemoglobin bu gereksinimleri karşılıyor.”
Hemoglobin, kırmızı kan hücrelerine hem karakteristik kırmızı rengini hem de oksijen taşıma yeteneğini veren proteindir. Vücudumuzun hayatta kalabilmesi için kritik önem taşıyan bu elementin pillerde oldukça etkileyici bir performans gösterdiği, sadece 0,165 miligram hemoglobinin bir pilin 20-30 gün boyunca çalışabilmesini sağladığı görüldü.
Araştırmacılar, bu pillerin kalp pili gibi vücuda yerleştirilen cihazlarda kullanılması durumunda biyouyumlu bir katalizör kullanılmasının değerli olabileceğini söylüyor. Bu piller, kanın pH’ına çok benzeyen pH 7,4’te çalışır. Hemoglobin analogları birçok memelide mevcut olduğundan, bu tekniğin kullanımı insanlar dışındaki organizmalara da yayılabilir.
Ancak bu tekniği mükemmelleştirmek için daha fazla çalışma yapılması gerekiyor. Şu anda en büyük sorun Prototip yeniden şarj edilemiyor . Ekip, suyu tekrar oksijene dönüştürebilecek ve reaksiyon döngüsünü yeniden başlatabilecek bir protein arıyor. Ayrıca bir diğer sınırlama da bu pillerin oksijene ihtiyaç duyması, bu da bu tür pillerin uzay uygulamalarında kullanılamaması anlamına geliyor.
Çalışma Energy & Fuels dergisinde yayınlandı.
