מדע בדקה: איך מייצרים חשמל משתן?

1. סוללה באסלה: איך מייצרים חשמל משתן?

ביקורים רגילים באסלה להטלת מי עשויים בעתיד לשמש למטרה שונה ובלתי צפויה. חוקרים מאוניברסיטת מערב אנגליה בבריסטול הצליחו להשתמש בשתן להפקת חשמל. הניסוי בוצע תחילה בתחומי האוניברסיטה, והורחב מאוד כאשר הציבו החוקרים משתנה ציבורית בפסטיבל גלסטונבורי, פסטיבל המוזיקה הגדול בבריטניה, וביקשו מהמבקרים להשתמש בה ולתרום את תרומתם למדע. בתוך המשתנה, חשמל מופק בטכנולוגיה ייחודית של תאי דלק מיקרוביאליים. התאים מכילים אלקטרודות מצופות חיידקים הניזונים מחומרים בשתן ומפרקים אותם. בתהליך הפירוק משחררים החיידקים אלקטרונים ופרוטונים, חלקיקים טעונים אשר מובלים בתוך תא הדלק ליצירת זרם חשמלי. החשמל שהופק, בעוצמה של 300 מילי-וואט בממוצע, נוצל להארת פנים תא השירותים במהלך הפסטיבל. החוקרים מקווים לבחון את הטכנולוגיה שפיתחו בקנה מידה רחב יותר במדינות עולם שלישי, במיוחד במחנות פליטים שבדרך כלל יש בהם גם בעיות תברואה וגם קשיים באספקת חשמל. הפקת חשמל משתן כמקור אנרגיה זמין וזול, תוכל  לסייע בפתרון שתי הבעיות ולשפר את חיי התושבים.

אוהד זיס

2. מחלות שנגרמות מבעיות תקשורת

מערכת החיסון והחיידקים המאכלסים את גופנו מתקשרים ביניהם כל הזמן. התקשורת הזאת עוזרת לגוף להעריך את מצב החיידקים החיים בתוכו ולוודא שהם לא ייצאו מכלל שליטה. מחקר חדש ממכון ויצמן, המסכם ממצאים רבים מהשנים האחרונות, מגלה כי תקלה בתקשורת בין מערכת החיסון לחיידקים עלולה להוביל להתפתחות מחלות כמו סוכרת, כבד שומני, טרשת עורקים, השמנת יתר, מחלות מעי דלקתיות ועוד. הסיבה נעוצה בעובדה שהחיידקים מספקים מידע רב למערכת החיסון על המצב האנרגטי של הגוף, על זמינות הוויטמינים והמטבוליטים ועל נוכחות של חיידקים גורמי מחלות. הממצאים החדשים יכולים לסייע בהבנת המנגנון של מחלות רבות, שעד היום הסיבה להתפתחותן לא הייתה ברורה.

החיידקים שבפה שלנו. צילום: מיקרוסקופ אלקטרוני

ד"ר יעל גרופר

3. עוד כוכב לכת ננסי התגלה במערכת השמש

בטלסקופ קנדה-צרפת-הוואי, על פסגת הר מאונרקאה שבהוואי, במסגרת סקר השמיים לגילוי עצמים בקצה מערכת השמש. העצם, 2015 RR245 , התגלה בחגורת קויפר שבקצה מערכת השמש, אזור שיש בו גופי קרח רבים, בהם כוכב הלכת הננסי פלוטו. עם זאת, מסלולו של הגוף שהתגלה חורג מחגורת קויפר ומגיע עד למרחק גדול פי ארבעה בערך ממסלולו של כוכב הלכת נפטון. הרכבו של 2015 RR245 עדיין אינו ידוע, וכך גם מידת החזרת האור שלו. בהערכה גסה, החוקרים אומדים את קוטרו בכ-700 ק"מ, מה שהופך אותו לכוכב לכת ננסי. הגילוי מעלה לששה את מספר כוכבי הלכת הננסיים במערכת השמש, לצד קרס, פלוטו, האומאה, מאקהמאקה ואריס.

לידיעה המורחבת

ד"ר דוד פולישוק

4. גם הקופים האמריקאים השתמשו בכלים

מאז ששימפנזים תועדו לוכדים טרמיטים בעזרת מקלות, עוד בשנות ה-60, ידוע לנו כי האדם אינו בעל החיים היחיד שיודע להשתמש בכלים. מאז, רשימת בעלי החיים המשתמשים בכלים התרחבה, וכוללת לא קופי אדם אלא גם קופים אחרים, דולפינים ואפילו כמה ציפורים. לאחרונה החלו ניסיונות לחקור את ההיסטוריה של השימוש בכלים אצל בעלי חיים, ולהבין מתי ואיך הוא החל. בחפירות ארכיאולוגית באפריקה נמצאו אבנים ששימשו שימפנזים לפיצוח אבנים לפני יותר מ-4,000 שנה. מחקר חדש הביא את אותן שיטות ארכיאולוגיות לדרום אמריקה, שם יש קופי קפוצ'ין המשתמשים באבנים לפצח אגוזים בעלי קליפה קשה ואגוזי קשיו, בעלי ציפוי צורב. בחפירות ארכיאולוגיות מצאו החוקרים אבנים ששימשו לפיצוח אגוזי קשיו לפני 700 שנה – עוד לפני שקולומבוס הגיע לאמריקה. החוקרים זיהו את הכלים לפי גודלם, המיקום שלהם, ודפוס השחיקה המיוחד שנוצר במהלך השימוש בהם. אלה הכלים הלא-אנושיים המוקדמים ביותר מחוץ לאפריקה, והם מעידים על מסורת שימוש בכלים שעוברת מדור לדור לפחות מאה דורות של קופים.

ד"ר יונת אשחר

5. הטוסטים ש(אולי) ימריאו לחלל

חוקרים ממכון חרבין לטכנולוגיה בסין, פיתחו חומר מבודד חום, קל משקל, קשה, חזק וזול לייצור, המבוסס על... לחם. החוקרים ערבבו שמרים, מים וקמח, לשו אותם במשך עשר דקות במערבל מזון רגיל, נתנו לו לתפוח במשך שעה, ואפו את הלחם בחום בינוני (180 מעלות צלזיוס) למשך 40 דקות. לאחר מכן ייבשו את הלחם בתנור ייחודי, וגרמו לו לעבור תהליך של "פחמון", שבו רשתות העמילן שמרכיבות את המבנה הספוגי של הלחם, הומרו לרשתות המורכבות מפחמן בלבד. הספוג הפחמני שהתקבל עמיד לחום ואש, חוסם קרינה אלקטרומגנטית, ובעל חוזק ונוקשות גבוהים ביחס לחומרים בעלי צפיפות דומה. בעזרת שינוי הכמות היחסית של שמרים ומים הצליחו החוקרים לשלוט בגודל הנקבוביות של הספוג הפחמני, ובכך לשפר את תכונות הבידוד והחוזק שלו. ייתכן שתכונותיו הייחודיות של הספוג הפחמני, עלויות ייצור נמוכות, יסללו את דרכו של הלחם מהמאפייה אל הנדסת אווירונאוטיקה וחלל.

ד"ר לביא ביגמן