تاریخ:
تصادف زنجیره‌ای بر اثر طوفان شدید در جاده قم_ کاشان 
درس نود و نه
ترکیب شگفت‌انگیز «سیمان و میکروب» که می‌تواند برق را در دیوار ذخیره کند
سیمان از دیرباز به عنوان یکی از حیاتی‌ترین مصالح ساختمانی شناخته می‌شود؛ ماده‌ای محکم و خاکستری‌رنگ که در همه جای شهرها، از جاده‌ها گرفته تا ساختمان‌ها و مجسمه‌ها دیده می‌شود. اما اکنون دانشمندان راهی یافته‌اند تا «سیمان زنده» بسازند؛ سیمانی که توانایی ذخیره انرژی دارد.
گروهی از پژوهشگران دانشگاه آرهوس (دانمارک) و دانشگاه چونگ‌چینگ جیاتونگ (چین) موفق شده‌اند باکتری Shewanella oneidensis را داخل سیمان سخت‌شده قرار دهند و چیزی بسازند که آن را «سیمان-میکروب ترکیبی» می‌نامند. این ماده زنده نه تنها سازه‌ها را سر پا نگه می‌دارد، بلکه مانند یک باتری قابل شارژ عمل می‌کند. این دستاورد نوید آینده‌ای را می‌دهد که در آن، مصالح شهرهایمان می‌توانند به تأمین انرژی آن‌ها هم کمک کنند.
به گزارش فرادید؛ کی لو، پژوشگر اصلی این تحقیق می‌گوید: «ما ساختار را با عملکرد ترکیب کردیم. نتیجه، نوعی ماده‌ی تازه است که هم بار را تحمل می‌کند و هم انرژی ذخیره می‌کند؛ و همچنین با دریافت مواد مغذی دوباره عملکرد خود را بازمی‌یابد».
روش ساخت این سیمان زنده چنین بود: ابتدا پودر سولفات سدیم (که برای باکتری‌ها نقش الکترولیت دارد) به سیمان افزوده شد، سپس باکتری‌ها در آب دیونیزه استریل رقیق شدند و به مخلوط سیمان اضافه شدند. خمیر سیمان در قالب ریخته شد و ۲۴ ساعت در دمای اتاق نگه داشته شد.
Shewanella oneidensis یک میکروارگانیسم «الکتروفعال» است؛ یعنی در انتقال الکترون بی‌نظیر عمل می‌کند و مانند یک رسانای زیستی می‌تواند الکترون‌ها را روی سطوح جابه‌جا کند. وقتی این میکروب‌ها با سیمان ترکیب می‌شوند، شبکه‌ای درون ماده می‌سازند که بارهای الکتریکی را مدیریت می‌کند. این سیمان زنده توانست به چگالی انرژی 178.7 وات‌ساعت به ازای هر کیلوگرم برسد. برای مقایسه: یک لامپ LED معمولی تنها ۴ تا ۱۸ وات مصرف می‌کند. بنابراین یک کیلوگرم از این سیمان می‌تواند تا ۴۴ لامپ LED را روشن کند؛ انرژی‌ای شگفت‌انگیز که توسط باکتری‌های میکروسکوپی تولید می‌شود.
پس از ۱۰ هزار بار چرخه شارژ و تخلیه، سیمان هنوز ۸۵ درصد ظرفیت خود را حفظ کرده بود، که نشان‌دهنده‌ی پایداری بلندمدت آن است. هرچند مانند هر موجود زنده‌ای، باکتری‌ها ممکن است بمیرند. پژوهشگران با ایجاد کانال‌های بسیار ریز در سیمان، مواد مغذی را به باکتری‌ها رساندند و توانستند آن‌ها را با ۸۰ درصد ظرفیت اولیه دوباره زنده کنند. این مزیتی مهم نسبت به باتری‌های معمولی یا ذخیره‌سازهای غیرفعال است، زیرا این فرایند تجدیدپذیر، باززاینده و بدون نیاز به فلزات سنگین سمی است؛ خبری خوش برای محیط زیست و پایداری.
آزمایش‌ها نشان داد این سیمان زنده در شرایط مختلف نیز کارآمد می‌ماند و حتی در دماهای زیر صفر (منفی ۱۵ درجه سانتی‌گراد) و نیز در دماهای معمولی اتاق (۲۰ تا ۳۳ درجه) توانست انرژی را ذخیره کند. این مقاومت، آن را به گزینه‌ای جذاب برای کاربردهای واقعی، از مناطق سرد گرفته تا مراکز شهری، تبدیل می‌کند.
کی لو توضیح می‌دهد: «این فقط یک آزمایش نیست. ما آینده‌ای را تصور می‌کنیم که این فناوری در ساختمان‌های واقعی، در دیوارها، فونداسیون یا پل‌ها به کار می‌رود و با پشتیبانی از منابع انرژی تجدیدپذیر مثل پنل‌های خورشیدی، ذخیره انرژی محلی فراهم می‌کند. این دیوارها می‌توانند حدود ۱۰ کیلووات‌ساعت انرژی ذخیره کنند؛ به اندازه‌ای که یک سرور اداری استاندارد را یک روز کامل روشن نگه دارد».
البته این ایده هنوز تا استفاده عملی در کارگاه‌های ساختمانی فاصله دارد. قلیای طبیعی سیمان محیط دشواری برای بقای میکروب‌هاست و عملکرد میکروارگانیسم‌های الکتروفعال به شرایط محیطی حساس است. به مرور زمان، میکروب‌ها ممکن است ضعیف شوند یا کارایی‌شان را از دست بدهند و این پرسش‌هایی درباره ماندگاری و اعتمادپذیری ایجاد می‌کند.
پژوهشگران راه‌حل‌هایی مانند مهندسی سویه‌های مقاوم‌تر باکتری‌ها یا تغییر تخلخل سیمان برای بهبود جریان مواد مغذی پیشنهاد کرده‌اند.
لینک کوتاه: کپی لینک
گیاه گمشده ایران باستان پیدا شد؟ راز هوم ۲۵۰۰ ساله در تخت جمشید جعبه‌ابزار مهار اضطراب؛ ۱۰ روش علمی برای تسکین فوری ذهن دانشمندان در سال ۱۹۶۰ پیش‌بینی کردند: آخرالزمان جمعه ۲۲ آبان ۱۴۰۵ فرا می‌رسد چرا ذهن بعد از مکالمه شروع به محاکمه ما می کند؟ طرز تهیه نمک سبزیجات خانگی؛ یک چاشنی خانگی برای طعم بهتر غذاها از سقوط صفویه تا برآمدن قاجار؛ در هولناک‌ترین قرن تاریخ ایران چه گذشت؟ جنگ جهانی دوم برای کشورهای درگیر چقدر خرج برداشت؟(+عکس) مخترع موتور دیزل به طرز مرموزی ناپدید شد؛ ۷ مهر ۱۲۹۲ منشور کوروش؛ ماجرای استوانه‌ای سفالی با عمر دو هزار و پانصد و شصت‌وپنج ساله علم روان‌شناسی پاسخ می‌دهد: چرا بعضی آدم‌ها در برابر فهمیدن مقاومت می‌کنند؟ تخلیه خشم لزوماً حالتان را بهتر نمی‌کند؛ راهکارهای آرام‌کننده مؤثرتر هستند برای هر غذایی چه پیازی باید استفاده کرد؟(اینفوگرافیک) یافته شگفت‌انگیز علم روان‌شناسی: ارتباط ظریف میان سرعت سخن گفتن و ادب داریوش بزرگ چگونه شاهنشاهی هخامنشی را دوباره سرپا کرد؟ روش‌های عجیب تکدی‌گری در تهران قدیم؛ کسب درآمد از مرده بی‌صاحب