Biología

Los investigadores dan el primer paso hacia la energía producida por humanos

Los investigadores dan el primer paso hacia la energía producida por humanos

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Los investigadores dicen que algún día los humanos podrán generar su propia energía eléctrica a través de pequeños "motores" dentro de las bacterias. Más específicamente, estos motores rotacionales se denominan V1 y son la clave que puede hacer realidad la energía producida por el hombre.

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Un motor molecular rotativo

"La eficiencia de conversión de energía de los motores moleculares rotativos es mucho mayor que la de los motores fabricados por humanos", dijo Ryota Iino, autor del artículo e investigador del Instituto de Ciencia Molecular de los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales y el Departamento de Ciencia Molecular Funcional en el Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad de Posgrado de Estudios Avanzados.

"Y la conversión de energía por motor molecular rotatorio es reversible. Si entendemos completamente el mecanismo, conducirá a la realización de motores de alta eficiencia hechos por humanos en el futuro".

En su trabajo, los investigadores utilizaron una sonda de nanopartículas de oro para observar una sola molécula purificada de la bacteria Enterococcus hirae. Buscaron determinar cómo giraba su motor en diferentes secciones.

Lo que encontraron fue que el motor se comportaba como una bomba molecular. Necesitaba tomar algo de energía para producir más energía para transportar iones contra el gradiente de la membrana bacteriana.

"Comenzamos trabajando para comprender cómo la energía química se convierte en la rotación mecánica del motor V1", dijo Iino. "Encontramos que si bien las estructuras tridimensionales de V1 y los motores rotativos relacionados son similares, sus mecanismos de acoplamiento químico y mecánico son muy diferentes, lo que sugiere que las funciones celulares dictaron la evolución de diferentes mecanismos funcionales".

Se encontró que el motor V1 formaba un complejo con otro motor rotativo llamado Vo. Estos motores luego podrían bombear iones de sodio a través de la membrana celular creando energía en el proceso.

Como anguilas

"A continuación, nos gustaría entender exactamente cómo funciona el mecanismo de conversión de energía del complejo motor", dijo Iino.

Esto es importante porque es similar a cómo las anguilas eléctricas producen su energía eléctrica a partir de energía química.

"Si podemos entender completamente este mecanismo, podría ser posible desarrollar una batería capaz de convertir la energía para implantarla en una anguila eléctrica artificial o incluso en un humano", dijo Iino.

El estudio se publica en laRevista de Química Biológica.


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