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Wie viel thermonukleare Energie kann aus einem Liter gewöhnlichem Wasser gewonnen werden? Ausführliche Antwort

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Wie viel thermonukleare Energie kann aus einem Liter gewöhnlichem Wasser gewonnen werden?

Ein Liter gewöhnliches Wasser enthält ungefähr 0,03 Gramm des Wasserstoffisotops Deuterium. Indem Sie es von Wasser trennen und als Brennstoff für eine thermonukleare Reaktion verwenden, können Sie so viel Energie gewinnen wie 300 Liter Benzin verbrennen.

Die Deuteriumreserven auf der Erde reichen aus, um die Menschheit etwa eine Milliarde Jahre lang mit Energie zu versorgen. Es bleibt nur noch das Problem der kontrollierten thermonuklearen Fusion zu lösen.

Autor: Kondrashov A.P.

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Die Methode der Wissenschaftler basiert auf der Veränderung der Kommunikationsweise innerhalb der Kolonien von Mikroben in der Natur. Forschung durchgeführt von Dr. Siming Lee und Associate Professor Ramez Daniel.

Das Labor von Professor Daniel beschäftigt sich mit synthetischer Biologie, insbesondere mit der Schaffung biologischer Schaltkreise, die im Wesentlichen die Prinzipien der Biologie und der Elektronik kombinieren. Wie elektronische Schalter, die ein- und ausgeschaltet werden können, sind Zellen so konzipiert, dass sie als Reaktion auf einen bestimmten Stimulus "einschalten" und eine Funktion wie Fluoreszenz ausführen. Unter Verwendung dieser Technik hat die Gruppe biologische "Sensoren" entwickelt, die das Vorhandensein von Arsen und anderen Giften im Wasser oder das Vorhandensein von Blut im Urin nachweisen.

Zellen sind jedoch in der Lage, komplexere Funktionen auszuführen als ein einfacher Ja/Nein-Schalter. Kolonien von Mikroben in der Natur sind zur internen Kommunikation fähig. Beispielsweise können sie unterschiedlich auf äußere Reize reagieren, wenn es wenige oder viele Kolonien gibt. Dieses als „Quorum Sensing“ bezeichnete Phänomen tritt beispielsweise auch auf, wenn unser Immunsystem gegen eine Infektion mobilisiert – Zellen übermitteln Informationen darüber, welcher Erreger in den Körper eingedrungen ist, welche Reaktion erforderlich ist und vieles mehr.

Eine Zelle für sich mag "dumm" sein, aber die ganze Kolonie ist normalerweise "schlau". Es ist dieses Phänomen, das die Gruppe von Professor Daniel nutzte, um die algorithmische Komplexität der Aufgabe zu vervielfachen und zum ersten Mal einen biologischen Schaltkreis zu schaffen, der als künstliches neuronales Netzwerk fungiert, das in der Lage ist, eine relativ komplexe Aufgabe auszuführen: die Mustererkennung. Seine Bausteine ​​sind modifizierte E. coli-Bakterien.

Die so entstandenen geometrischen Muster sind ein Machbarkeitsnachweis dafür, was biologische Schaltkreise leisten können, die wie ein künstliches neuronales Netz agieren. In Zukunft werden wir möglicherweise biotechnische Systeme sehen, die Toxine verfolgen, Krebs diagnostizieren und sie zur Regeneration von Geweben verwenden. Vielleicht haben wir sogar biologische Computer. Es ist interessant zu sehen, wie sich der Kreis der Synthetischen Biologie schließt, die versucht, die Elektronik in biologischen Systemen nachzuahmen, und eine Art künstliches neuronales Netzwerk geschaffen hat, das natürlich vom menschlichen Gehirn, dem komplexesten biologischen System, inspiriert ist.

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