कॉर्डोबा विश्वविद्यालय में केमिकल इंस्टीट्यूट फॉर एनर्जी एंड द एनवायरनमेंट (IQUEMA) की एक टीम एक ऐसी बैटरी लेकर आई है जो हीमोग्लोबिन का उपयोग इलेक्ट्रोकेमिकल रिएक्शन फैसिलिटेटर के रूप में करती है, जो लगभग 20-30 दिनों तक काम करती है।

हीमोग्लोबिन एक प्रोटीन मौजूद होता हैलाल रक्त कोशिकाओंऔर संप्रेषित करने के लिए उत्तरदायी हैऑक्सीजनफेफड़ों से शरीर के विभिन्न ऊतकों तक (और फिर कार्बन डाइऑक्साइड को दूसरे तरीके से स्थानांतरित करना)।इसमें ऑक्सीजन के प्रति बहुत अधिक आकर्षण है और यह जीवन के लिए मौलिक है, लेकिन क्या होगा यदि यह एक प्रकार के इलेक्ट्रोकेमिकल उपकरण के लिए भी एक प्रमुख तत्व होता जिसमें ऑक्सीजन भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जैसे कि जिंक-एयर बैटरी?

कॉर्डोबा विश्वविद्यालय (यूसीओ) में भौतिक रसायन विज्ञान (एफक्यूएम-204) और अकार्बनिक रसायन विज्ञान (एफक्यूएम-175) समूह, कार्टाजेना के पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय की एक टीम के साथ मिलकर एक अध्ययन के बाद इसे सत्यापित और विकसित करना चाहते थे।ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय और यूसीओ में एक अंतिम डिग्री परियोजना ने प्रदर्शित किया कि हीमोग्लोबिन में कमी और ऑक्सीकरण (रेडॉक्स) प्रक्रिया के लिए आशाजनक गुण हैं जिसके द्वारा इस प्रकार की प्रणाली में ऊर्जा उत्पन्न होती है।

इस प्रकार, अनुसंधान दल ने अवधारणा परियोजना के प्रमाण के माध्यम से, इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया में हीमोग्लोबिन का उपयोग करके पहली जैव-संगत बैटरी (जो शरीर के लिए हानिकारक नहीं है) विकसित की, जो रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में बदल देती है।

जिंक-एयर बैटरियों का उपयोग करना, जो वर्तमान में बाजार पर हावी होने वाली बैटरियों (लिथियम-आयन बैटरियों) के सबसे टिकाऊ विकल्पों में से एक है, ऐसी बैटरियों में हीमोग्लोबिन एक उत्प्रेरक होगा।

यानी, इसका उपयोग एक प्रोटीन के रूप में किया जाएगा जो ऑक्सीजन रिडक्शन रिएक्शन (ओआरआर) नामक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए जिम्मेदार है, जिससे हवा के बैटरी में प्रवेश करने के बाद, ऑक्सीजन कम हो जाती है और बैटरी के एक हिस्से में पानी में बदल जाती है।बैटरी (कैथोड या सकारात्मक ध्रुव), इलेक्ट्रॉनों को छोड़ती है जो बैटरी के दूसरे भाग (एनोड या नकारात्मक ध्रुव) में जाती है, जहां जिंक ऑक्सीकरण होता है।

जैसा कि यूसीओ के शोधकर्ता मैनुअल कैनो लूना बताते हैं, "ऑक्सीजन कटौती प्रतिक्रिया में एक अच्छा उत्प्रेरक होने के लिए, उत्प्रेरक में दो गुण होने चाहिए: इसे ऑक्सीजन अणुओं को जल्दी से अवशोषित करने और पानी के अणुओं को अपेक्षाकृत आसानी से बनाने की आवश्यकता होती है। और हीमोग्लोबिन उन आवश्यकताओं को पूरा करता है।"वास्तव में, इस प्रक्रिया के माध्यम से, टीम को 20 से 30 दिनों के बीच 0.165 मिलीग्राम हीमोग्लोबिन के साथ काम करने के लिए अपनी प्रोटोटाइप बायोकंपैटिबल बैटरी मिली।

मजबूत प्रदर्शन के अलावा, उनके द्वारा विकसित बैटरी प्रोटोटाइप में अन्य फायदे भी हैं।सबसे पहले,जिंक-एयर बैटरियांनमी से प्रभावित और उनके निर्माण के लिए निष्क्रिय वातावरण की आवश्यकता वाली अन्य बैटरियों के विपरीत, अधिक टिकाऊ होते हैं और प्रतिकूल वायुमंडलीय परिस्थितियों का सामना कर सकते हैं।

दूसरे, जैसा कि कैनो लूना का तर्क है, "जैव-संगत उत्प्रेरक के रूप में हीमोग्लोबिन का उपयोग उन उपकरणों में इस प्रकार की बैटरी के उपयोग के संबंध में काफी आशाजनक है जो एकीकृत हैंमानव शरीर," जैसे पेसमेकर। वास्तव में, बैटरी पीएच 7.4 पर चलती है, जो रक्त के पीएच के समान है। इसके अलावा, चूंकिहीमोग्लोबिनलगभग सभी स्तनधारियों में मौजूद है, पशु मूल के प्रोटीन का भी उपयोग किया जा सकता है।

हालाँकि, उन्होंने जो बैटरी विकसित की है उसमें कुछ सुधार की गुंजाइश है।मुख्य बात यह है कि यह एक प्राथमिक बैटरी है जो केवल विद्युत ऊर्जा का निर्वहन करती है।साथ ही, यह रिचार्जेबल भी नहीं है।इसलिए, टीम पहले से ही एक और जैविक प्रोटीन खोजने के लिए अगले कदम उठा रही है जो पानी को ऑक्सीजन में बदल सकता है और इस प्रकार, रिचार्ज कर सकता हैबैटरी.इसके अलावा, बैटरियां केवल ऑक्सीजन की उपस्थिति में ही काम करेंगी, इसलिए उनका उपयोग अंतरिक्ष में नहीं किया जा सकेगा।अध्ययन, जर्नल में प्रकाशित

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