Suatu regu dari berbagai bidang: ahli mikrobiologi, insinyur dan geologis kimia dari Universitas Rice dan Universitas Southern California (USC) bersama-sama menciptakan sel bahan-bakar bertenaga mesin-bakteri yang bisa menggerakkan robot serangga sebagai mata-mata.
AU Amerika telah lama tertarik akan wahana udara yang berskala-mikro - sekecil serangga, tetapi terkendala ketiadaan sumber tenaga yang cocok, dan ringkas. Dengan gelontoran dana $ 4.4 juta dollar dari Department Pertahanan, tim Multidisciplinary University Research Initiative (MURI), Tim Riset dari Univ. Rice dan USC ini berharap untuk membuktikan konsep nya dalam lima tahun dengan memproduksi suatu prototipe wahana ini.
Dari Univ. Rice, ahli geokimia, Andreas Lüttge sebagai regu pelopor dalam usaha memahami bagaimana bakteri Shewanella melekat dan ber interaksi dengan permukaan kutub positip di dalam bahan bakar sel (fuel cell). Anoda adalah kutub positif pada fuel cell dan bateri-bakteri mengumpulkan kelebihan elektron yang dimanfaatkan pada fuel cell. Untuk mengoptimalkan disain nya, regu harus memahami bagaimana perpindahan elektron oleh bakteri ke permukaan kutub positip dalam berbagai kondisi.
"Ada tiga komponen utama pada sistem ini, yaitu: bakteri, permukaan dan solusi bagaimana bakteri mencerna," kata Lüttge sang Guru Besar tamu dari ilmu kimia dan ilmu pengetahuan kebumian. "Perubahan apapun pada satu variabel akan mempengaruhi dua lainnya, dan apa yang kita ingin lakukan adalah menemukan bagaimana cara saling memicu masing-masing untuk mengoptimalkan capaian dari sistem seluruhnya."
Keikutsertaan Lüttge di program ini karena kolaborasi yang telah lama dia dengan Kenneth Nealson sang pelopor Projet ini, seorang Professor ilmu biologi dan ilmu-ilmu kebumian pada Kajian Lingkungan di USC. Waktu itu Nealson dibantu dalam bidang geobiologi modern dalam penyelidikan beberapa mikroba yang bisa mempertahankan penafasan metabolisme pada lingkungan miskin oksigen. Bakteri Shewanella suatu bakteri yang menggunakan metal sebagai pengganti oksigen secara penuh untuk metabolisme makanan nya.
"Karena organisme ini mampu melewatkan elektron secara langsung ke oksida metal padat, maka tidak mengejutkan bakteri dapat pula melakukan hal yang sama pada kutub positip dari sel bahan-bakar. Apa yang baru di sini adalah kerjasama dari para rekan kerja dari ilmu kimia, geologi, rancang-bangun, dan biologi dalam mengoptimalkan keseluruhan sistem, jadi bukan hanya bakteri saja."
Dalam memperlajari fuel cell, Lüttge menggunakan model komputer untuk menaksir bagaimana bakteri akan bertindak di bawah keadaan yang berbeda. Dengan jalannya simulasi di komputer ini kita akan memangkas biaya dan waktu dalam mencari pendekatan yang terbaik.
"Salah satu pendekatan kami adalah umpan balik antar model komputer dan pekerjaan di laboratorium kami," Lüttge menambahkan. "Dengan bantuan simulasi komputer kami melakukan eksperimen lebih baik, dan dengan pengujian di laboratorium kami mendisain simulasi yang lebih baik, dan keseluruhan kombinasi bersinergi antara biaya dan waktu."
Sebagai tambahan terhadap sarana komputasi, Lüttge akan memberikan kontribusinya dalam percobaan dengan memanfaatkan teknik yang disebut Imaging Vertical Scanning Interferometry. Teknik yang ia ikut bantu buat di 1990an, yang memkombinasikan informasi dari berbagai berkas cahaya ke liputan contoh/sampel berukuran seper satu milyar meter. Dan dengan bersama dengan Nealson, Lüttge saat itu dipakai sebagai teknik untuk menguji bagaimana Shewanella yang berbentuk cerutu melekatkan diri mereka ke suatu permukaan kristal. Peneliti tersebut mendapatkan permukaan kristal tempat Shewanella itu menempel mengalami kerusakan.
"Kita masih mempunyai banyak waktu untuk belajar tentang sifat kimia Shewanella – baik secara individu atau koloni - tetapi bakteri ini dipercaya sangat efisien dalam mengubah masukan organik ke listrik, sehingga kami yakin bahwa mereka akan merupakan calon potensial untuk sel bahan-bakar kami," Lüttge berkata.
Sumber: Physorg.com/Universitas Rice/Webmaster
AU Amerika telah lama tertarik akan wahana udara yang berskala-mikro - sekecil serangga, tetapi terkendala ketiadaan sumber tenaga yang cocok, dan ringkas. Dengan gelontoran dana $ 4.4 juta dollar dari Department Pertahanan, tim Multidisciplinary University Research Initiative (MURI), Tim Riset dari Univ. Rice dan USC ini berharap untuk membuktikan konsep nya dalam lima tahun dengan memproduksi suatu prototipe wahana ini.
Dari Univ. Rice, ahli geokimia, Andreas Lüttge sebagai regu pelopor dalam usaha memahami bagaimana bakteri Shewanella melekat dan ber interaksi dengan permukaan kutub positip di dalam bahan bakar sel (fuel cell). Anoda adalah kutub positif pada fuel cell dan bateri-bakteri mengumpulkan kelebihan elektron yang dimanfaatkan pada fuel cell. Untuk mengoptimalkan disain nya, regu harus memahami bagaimana perpindahan elektron oleh bakteri ke permukaan kutub positip dalam berbagai kondisi.
"Ada tiga komponen utama pada sistem ini, yaitu: bakteri, permukaan dan solusi bagaimana bakteri mencerna," kata Lüttge sang Guru Besar tamu dari ilmu kimia dan ilmu pengetahuan kebumian. "Perubahan apapun pada satu variabel akan mempengaruhi dua lainnya, dan apa yang kita ingin lakukan adalah menemukan bagaimana cara saling memicu masing-masing untuk mengoptimalkan capaian dari sistem seluruhnya."
Keikutsertaan Lüttge di program ini karena kolaborasi yang telah lama dia dengan Kenneth Nealson sang pelopor Projet ini, seorang Professor ilmu biologi dan ilmu-ilmu kebumian pada Kajian Lingkungan di USC. Waktu itu Nealson dibantu dalam bidang geobiologi modern dalam penyelidikan beberapa mikroba yang bisa mempertahankan penafasan metabolisme pada lingkungan miskin oksigen. Bakteri Shewanella suatu bakteri yang menggunakan metal sebagai pengganti oksigen secara penuh untuk metabolisme makanan nya.
"Karena organisme ini mampu melewatkan elektron secara langsung ke oksida metal padat, maka tidak mengejutkan bakteri dapat pula melakukan hal yang sama pada kutub positip dari sel bahan-bakar. Apa yang baru di sini adalah kerjasama dari para rekan kerja dari ilmu kimia, geologi, rancang-bangun, dan biologi dalam mengoptimalkan keseluruhan sistem, jadi bukan hanya bakteri saja."
Dalam memperlajari fuel cell, Lüttge menggunakan model komputer untuk menaksir bagaimana bakteri akan bertindak di bawah keadaan yang berbeda. Dengan jalannya simulasi di komputer ini kita akan memangkas biaya dan waktu dalam mencari pendekatan yang terbaik.
"Salah satu pendekatan kami adalah umpan balik antar model komputer dan pekerjaan di laboratorium kami," Lüttge menambahkan. "Dengan bantuan simulasi komputer kami melakukan eksperimen lebih baik, dan dengan pengujian di laboratorium kami mendisain simulasi yang lebih baik, dan keseluruhan kombinasi bersinergi antara biaya dan waktu."
Sebagai tambahan terhadap sarana komputasi, Lüttge akan memberikan kontribusinya dalam percobaan dengan memanfaatkan teknik yang disebut Imaging Vertical Scanning Interferometry. Teknik yang ia ikut bantu buat di 1990an, yang memkombinasikan informasi dari berbagai berkas cahaya ke liputan contoh/sampel berukuran seper satu milyar meter. Dan dengan bersama dengan Nealson, Lüttge saat itu dipakai sebagai teknik untuk menguji bagaimana Shewanella yang berbentuk cerutu melekatkan diri mereka ke suatu permukaan kristal. Peneliti tersebut mendapatkan permukaan kristal tempat Shewanella itu menempel mengalami kerusakan.
"Kita masih mempunyai banyak waktu untuk belajar tentang sifat kimia Shewanella – baik secara individu atau koloni - tetapi bakteri ini dipercaya sangat efisien dalam mengubah masukan organik ke listrik, sehingga kami yakin bahwa mereka akan merupakan calon potensial untuk sel bahan-bakar kami," Lüttge berkata.
Sumber: Physorg.com/Universitas Rice/Webmaster
Berselancar di dunia maya ... selain informasi dan pengetahuan yang didapat ... dapatkan juga penghasilannya.... semuanya gratis .... gag pake bayar ... info lebih lanjut dapat anda baca disini ...
0 komentar:
Posting Komentar