Cagaar-baxa: Tallaabada xigta ee tamar waarta oo la cusboonaysiin karo

Marka aynu la kulanno horumar degdeg ah oo xagga tignoolajiyada ah tobankii sano ee la soo dhaafay, fikrado iyo isku dayo badan ayaa bilaabay inay soo baxaan si loola dagaallamo saamaynta isbeddelka cimilada. Macallimiinta iyo warshadaha, tusaale ahaan, waxay si isa soo taraysa u ogaadeen in shidaalka fosilku uu noqday mid aan shaqaynayn oo sidaas awgeed waxay isku dayeen inay la yimaadaan xalal tamareed oo kala duwan oo labadaba waara oo la cusboonaysiin karo. Dedaalka noocan oo kale ah - sida aad u malaynayso - waligiis ma noqon lahaa geeddi-socod fudud, laakiin natiijadu si fiican ayay u qalantaa dhammaadka. Laba kooxood oo kala duwan ayaa si guul leh u abuuray hal-abuur wax-ka-beddel nolosha ah oo ku saabsan abuurista tamarta, oo aad faahfaahinta hoose ka akhrisan karto.

Xusuus ahaan, ka hor intaanan sii wadin, waxaa muhiim ah in aan maskaxda ku hayno in fikradaha tamarta waarta iyo dib loo cusboonaysiin karo - halka ay wadaagaan qaar ka mid ah waxyaabaha la midka ah - xudunta udubdhexaadku waa mid ka duwan midba midka kale. Tamar joogta ah waa nooc kasta oo tamar ah oo la abuuri karo oo la isticmaali karo iyada oo aan si xun u saameynin jiilalka mustaqbalka. Dhanka kale, tamarta dib loo cusboonaysiin karo waa tamar aan la dhammayn marka la isticmaalo ama si fudud loo soo saari karo ka dib marka la isticmaalo. Labada noocba waa kuwo deegaanka u saaxiib ah, laakiin tamarta waarta ayaa si buuxda loo isticmaali karaa haddii aan si sax ah loo ilaalin ama aan loola socon.

Beerta dabaysha ee Kite Powered ee Google

Laga soo bilaabo abuuraha mashiinka raadinta ugu caansan adduunka wuxuu ka yimaadaa ilo cusub oo tamar waara. Tan iyo markii la iibsaday Makani Power - bilow u heellan cilmi baarista tamarta dabaysha - 2013, Google X waxay ka shaqeysay mashruuceeda cusub ee si habboon loogu magacaabay Mashruuca Makani. Mashruuca Makani waa qalab tamareed oo weyn oo dhererkeedu yahay 7.3m kaas oo dhalin kara awood ka badan ta marawaxadaha dabaysha ee caadiga ah. Astro Teller, Madaxa Google X wuxuu aaminsan yahay in, "[haddii] tani u shaqeyso sidii loogu talagalay, waxay si macno leh u dedejin doontaa dhaqdhaqaaqa caalamiga ah ee tamarta la cusboonaysiin karo."

Mashruuca Makani waxa uu ka kooban yahay afar qaybood oo waaweyn. Midka ugu horreeya waa kite, kaas oo u eg diyaarad muuqaalkiisa, wuxuuna leeyahay 8 rotors. Rotors-yadani waxay caawinayaan in ay ka soo saaraan qashin-qubka dhulka iyo ilaa heerka ugu sarreeya ee hawlgalka. Dhererka saxda ah, rotors-yada ayaa xirmi doona, iyo jiidista laga abuuray dabaylaha wareegaya rotors-ka ayaa bilaabi doona inay abuuraan tamar wareeg ah. Tamartan ayaa markaa loo beddelaa koronto. Xayawaanku wuxuu u duulaa isagoo xoogaysan sababtoo ah tether-ka, kaas oo ku ilaalinaya inuu ku xidho saldhigga dhulka.

Qaybta xigta waa tether lafteeda. Marka laga reebo kaliya in xadhiga dhulka lagu hayo, teterku waxa uu sidoo kale ku wareejinayaa korantada laga dhaliyo saldhiga dhulka, iyada oo isla markaana u gudbinaysa macluumaadka isgaadhsiinta ee kite. Teter-ku wuxuu ka samaysan yahay silig aluminium ah oo lagu duuduubay fiber carbon, taasoo ka dhigaysa mid dabacsan oo xoog badan.

Waxaa ku xiga saldhigga dhulka. Waxay u shaqeysaa sidii barta isku xidhka inta lagu jiro duulista kite iyo goobta nasashada marka aan la isticmaalin qaniinyada. Qaybtani waxa kale oo ay qaadataa meel ka yar marawaxadaha dabaysha ee caadiga ah marka la qaadi karo, si ay uga guurto goobta una guurto meesha ay dabayshu ugu xoogan tahay.

Qeybta ugu dambeysa ee Mashruuca Makani waa nidaamka kumbuyuutarka. Tani waxay ka kooban tahay GPS-ka iyo dareemayaasha kale ee ku ilaalinaya qaniinyada in ay sii socoto waddadeeda. Dareemayaashani waxay xaqiijinayaan in qaniinku ku jiro aagagga leh dabaylo xooggan oo joogto ah.

Xaaladaha ugu wanagsan ee Google X's Makani kite waa joogga sare ee u dhexeeya 140m (459.3 ft) ilaa 310m (1017.1 ft) ee ka sarreeya heerka dhulka iyo xawaaraha dabaysha ee agagaarka 11.5 m/s (37.7 ft/s) (in kasta oo ay dhab ahaantii bilaabi karto soo saarista koronto marka xawaaraha dabayshu uu yahay ugu yaraan 4 m/s (13.1 ft/s)). Marka uu qaniinku ku jiro xaaladahan ugu wanagsan, waxa uu leeyahay wareeg wareegsan oo ah 145m (475.7 ft).

Mashruuca Makani waxaa loo soo jeediyay inuu noqdo bedelka marawaxadaha dabaysha ee caadiga ah sababtoo ah waa wax aad u macquul ah oo sidoo kale gaari kara dabaylo sare, kuwaas oo guud ahaan ka xoog badan kana joogto ah kuwa ku dhow heerka dhulka. Inkastoo nasiib daro si ka duwan marawaxadaha dabaysha ee caadiga ah, laguma dhejin karo meelaha u dhow waddooyinka dadweynaha ama fiilooyinka korontada, waana in la kala fogeeyaa si aan u dhicin shil u dhexeeya qoryaha.

Mashruuca Makani waxaa markii ugu horreysay lagu tijaabiyay Pescadero, California, aag leh dabaylo aan la saadaalin karin oo aad u xoog badan. Google X aad buu u soo diyaar garoobay, oo xitaa "rabay"  ugu yaraan shan kites in ay shil ku galaan imtixaankooda. Laakiin in ka badan 100 saacadood oo duulimaad ah, waxay ku guuldareysteen inay burburiyaan hal xabo, taas oo Google ay rumeysan tahay inaysan ahayn wax wanaagsan. Teller, tusaale ahaan, waxa uu qirtay in ay "isku khilaafeen" natiijada, "Ma aanan dooneynin inaan aragno shil, laakiin sidoo kale waxaan dareemeynaa inaan si uun u guuldareysanay. Waxaa jira sixir qof walba oo aaminsan in laga yaabo inaan ku guuldareysanay sababtoo ah ma aanan guuldareysan. " Hadalkani waxa uu macno badan samayn doonaa haddii aan tixgelinno in dadka, oo uu ku jiro Google, ay dhab ahaantii wax badan ka baran karaan fashilinta iyo khaladaadka.

Bakteeriyada Beddelaysa Tamarta Cadceedda

Hal-abuurkii labaad waxa uu ka yimid iskaashi dhex maray kulliyadda fanka iyo sayniska ee Jaamacadda Harvard, Dugsiga Caafimaadka Harvard, iyo Machadka Wyss ee Injineernimada Biologically Inspired, taas oo keentay waxa loo yaqaan "caleen bionic". Hal-abuurkan cusub waxa uu adeegsadaa tignoolajiyada iyo fikrado hore loo helay, oo ay weheliso dhawr tabban oo cusub. Ujeedada ugu weyn ee caleen bionic waa in loo beddelo hydrogen iyo carbon dioxide isopropanol iyadoo la kaashanayo tamarta qorraxda iyo bakteeriyada loo yaqaan Ralstonia eutropha - Natiijo la rabay maadaama isopropanol loo isticmaali karo shidaal dareere ah sida ethanol.

Markii hore, hal-abuurku wuxuu ka yimid guusha Daniel Nocera oo ka tirsan Jaamacadda Harvard ee horumarinta kicinta kobalt-phosphate oo adeegsata koronto si ay u kala qaybiso biyaha hydrogen iyo oxygen. Laakiin maadaama hydrogen uusan wali u qabsan shidaal kale, Nocera wuxuu go'aansaday inuu la shaqeeyo Pamela Silver iyo Joseph Torella oo ka tirsan Dugsiga Caafimaadka Harvard si loo ogaado hab cusub.

Ugu dambayntii, kooxdu waxay la timid fikradda aan kor ku soo sheegnay ee ah in la isticmaalo nooc hidde ahaan wax laga beddelay Ralstonia eutropha taas oo u bedeli karta hydrogen iyo carbon dioxide isopropanol. Intii lagu guda jiray cilmi baarista, waxaa sidoo kale la ogaaday in noocyada kala duwan ee bakteeriyada sidoo kale loo isticmaali karo in lagu abuuro noocyo kala duwan oo alaabooyin ah oo ay ku jiraan daawooyinka.

Ka dib, Nocera iyo Silver waxay ku guuleysteen inay dhisaan bioreactor oo dhamaystiran oo leh kicinta cusub, bakteeriyada iyo unugyada qorraxda si ay u soo saaraan shidaalka dareeraha ah. Daroogadu waxay kala qaybin kartaa biyo kasta, xitaa haddii ay aad u wasakhaysan yihiin; Bakteeriyadu waxay isticmaali kartaa qashinka ka soo baxa isticmaalka shidaalka; unugyada qorraxdu waxay helayaan qulqul joogto ah oo koronto ilaa inta ay qorraxdu jirto. Dhammaan marka la isku daro, natiijadu waa nooc ka cagaaran oo shidaal ah oo keena gaasaska aqalka dhirta lagu koriyo oo yar.

Sidaas daraaddeed, sida hal-abuurkani u shaqeeyo dhab ahaantii waa mid aad u fudud. Marka hore, saynisyahannadu waxay u baahan yihiin inay hubiyaan in deegaanka ku jira bioreactor-ka uu ka xor yahay wax kasta oo nafaqo ah oo ay bakteeriyadu isticmaasho si ay u soo saarto alaab aan loo baahnayn. Ka dib marka xaaladdan la dhiso, unugyada qorraxda iyo kicinta ayaa markaa bilaabi kara inay u kala qaybiyaan biyaha hydrogen iyo oxygen. Marka xigta, weelka ayaa la kiciyaa si uu bakteeriyada uga kiciyo heerka koritaanka caadiga ah. Tani waxay keenaysaa bakteeriyada inay quudiso hydrogen-ka cusub ee la soo saaray ugu dambeyntii isopropanol waxaa laga bixiyaa qashinka bakteeriyada.

Torella waxa uu sidan ka yidhi mashruucooda iyo noocyada kale ee kheyraadka waara, “ Saliida iyo gaasku maaha ilo waara oo shidaal, baco, bacrin ah, ama kiimikooyinka kale ee aan tirada badan lahayn ee lala soo saaro. Jawaabta xigta ee ugu fiican ka dib saliidda iyo gaasta waa bayoloji, taas oo tirada caalamiga ah soo saarta 100 jeer kaarboon ka badan sannadkii iyada oo loo marayo photosynthesis marka loo eego bini'aadamku ka cunaan saliidda."