10 způsobů, jak moč může tvarovat budoucnost

Zatímco lidé obecně nepřemýšlejí o tom, jakou roli hraje roli při postupování lidstva, může vás odpověď překvapit. Vědci věří, že použití moči může být stejně nekonečné jako jeho zásobování. S technologií, která se stále zlepšuje a naše znalosti o vědě rostou, vědci najdou stále více způsobů, jak využít tento zlatý zdroj k dosažení zlatého věku.

10 Robotová krev

Kdo věděl, že naši budoucí vládci budou poháněni našimi vlastními měchýři? Chlapci z laboratoře Bristol Robotics vytvořili umělé srdce, které může napájet roboty budoucnosti.

Od roku 2010 je na světě odhadováno 8,6 milionů robotů, kteří pracují v různých průmyslových odvětvích a slouží různým funkcím. V závislosti na jejich účelu jsou roboty tradičně nabité solární energií, energií baterie nebo elektřinou. Peter Walters a jeho kolegové z univerzity v Bristolu přijali trochu nekonvenční cestu a vytvořili tak robota, který si může nabíjet pisoár.

Vědci postavili umělé srdce, které pumpuje regulovanou dodávku lidské moči do mikrobiálních elektráren, které pak rozkládají moč a přeměňují je na elektřinu. Toto umělé srdce bylo schopné spustit robota s názvem "EcoBot", jen s použitím lidského moči. Tyto roboty již dříve fungovaly na jiných biologicky odbouratelných materiálech, ale je to poprvé, kdy EcoBot udržuje sílu s použitím umělého srdce, které pumpuje moč. Výzkumníci jsou inspirováni zlepšeními tohoto srdce a doufají, že tyto ekologické boty budou využívány v budoucnu, zejména v ekologických projektech, jako je sledování znečištění.

9 Sledování klimatických změn

Skalní hyrax, místně známý v Africe jako pelele, je savec Hyracoidea objednat. Malý a chlupatý s blízkou podobností morčete, skalní hyrax tráví většinu svého času koupání pod sluncem nebo jíst trávu a listy. Na první pohled se zdá, že skalní hyrax není velmi zvláštní zvíře - kromě toho, že jeho moč bude prokázána jako zásadní nástroj pro studium změny klimatu.

Celá rodina skalních hyraxů má tendenci vybírat si oblíbené místo k pečení a jejich rychlé schnutí často zachycuje artefakty z určitého časového období - například pyl, sušené listy a vzduchové bubliny - které poskytují stopy o tom, jak se změnila klima během toho čas. Výzkumníci z francouzské Montpelierské univerzity studovali tyto sušené vrstvy moči a porovnávali je s existujícími teoriemi o změnách v naší klimatické minulosti. Dospěli k závěru, že moč je konzistentní v přesném vyprávění příběhu o tom, jak se naše klima v průběhu let skutečně změnilo, například jak ledovcové ledovce ustoupily v Evropě během konce poslední ledové doby a jak se ohřívaly jezera roztavené vody. Vzhledem k přesnosti detailů naší klimatické minulosti vědci doufají, že moč skalní hyrax bude užitečným nástrojem při vytváření lepších předpovědí budoucích odchylek v klimatu.

8 Řešení vodní krize

Stejně tak nechutní, byli jsme uklidněni na obrázky pití moči. Kromě toho, že Bear Grylls tvrdí, že internetová sláva, astronauti pravidelně recyklují moč, aby se během posádky do vesmíru uhasili. Vědci však varují, že pít moč nemusí být výhradním územím televizních pořadů nebo raketoplánů. Vzhledem k tomu, že naše zásoby sladké vody probíhají s alarmujícím tempem, vědci doporučují, abychom co nejdříve začali ošetřovat a pít vlastní moč.

S novou technologií, která mírně a účinněji léčí moč, Národní rada pro výzkum USA tvrdí, že její opětovné využití může být dlouhodobým řešením vodní krize. Zatímco moč přirozeně končí v našich vodních nádržích, trvá velmi dlouho, než se dostaneme zpět do našeho přírodního vodního systému. Přímé ošetřování moči z našich kanalizačních systémů by bylo mnohem rychlejší než čekat, až se vrátí do našich vod. Rada dokonce navrhuje výhody zpracování moči nad sladkou vodou - zdravotní rizika recyklace moči mohou být výrazně nižší než vyčerpání vody z našich současných zdrojů. Dokonce můžeme obnovit fosfor z našeho moči, který je v současnosti také klesajícím zdrojem.

Začínáme už vidět budoucnost přepracované pee rozvinout. Kvůli drsnému suchu, které postihlo mnoho měst ve státě, texaské město Velké jaro již využilo obnovené moč, aby zásobilo 27 000 obyvatel pitnou vodou.

7 Boj proti znečištění

Podle agentury OSN pro počasí je naše úroveň CO2 stále vysoká. Množství CO2 v atmosféře v roce 2012 bylo 393,1 milionů dílů (ppm), což je o 2,2 ppm vyšší než v roce 2011. Předpovídá se, že v roce 2016 bude počet překročit 400 ppm, což je mnohem více než 350 ppm, které vědci říkají je strop pro bezpečnou úroveň CO2.

CO2, hlavní faktor globálního oteplování, se přirozeně vyskytuje na planetě. Lidské aktivity, jako je tovární práce a emise automobilů, však množí naše emise CO2 mnohem více, než to, co Matka Země může vzít. To dělá naší planetu teplejší tempem, které sotva můžeme následovat, roztavením ledovců a sušením našich jezer před našimi očima. Naštěstí vědci z Andalusie zjistili, že globální oteplování může být odmítáno bizarním pálením moči a olivových odpadních vod. Zjistili, že tento zvědavý koktejl může po vystavení vzduchu absorbovat CO2.

Vědci vysvětlují, že každá molekula močoviny v moči produkuje jeden mol hydrogenuhličitanu amonného a jeden mol amoniaku, který pak absorbuje jeden mol CO2 z ovzduší, což snižuje nadměrný výkon skleníkových plynů.Když se absorbuje CO2, vzniká moč další můstek hydrogenuhličitanu amonného, ​​který pak může být použit k oplodnění našich farem. Úkolem olivových odpadních vod je zabránit tomu, aby se moč zanechala, což maximalizuje použití moči, dokud nebude nasyceno plynem. Tato jedinečná směs může být strategicky instalována v komínech, kde obvykle procházejí emise CO2. Může být také přidán speciální plnicí a vyprazdňovací mechanismus, který usnadňuje výměnu této tekutiny.

6 Smartphone s pee-Powered

Asi polovina Američanů nyní používá smartphony. Tyto high-end mobilní telefony, které dokáží udělat téměř vše, nebudou brzy odejít a je to jen otázka času, než se budeme muset zabývat otázkou jejich spotřeby energie.

Naštěstí je doktor Ioannis Ieropoulos z laboratoře Bristol Robotics. Začátkem tohoto roku vyvinul spolu se svým týmem metodou nabíjení chytrých telefonů pomocí moči. Umožnění moči procházet mikrobiálními palivovými články (MFC), které rozkládají naši energii na elektřinu, vedli výzkumníci k napájení mobilního telefonu dostatečně dlouhý, aby mohli posílat zprávy, procházet internet a krátce telefonovat.

Zatímco tento proces přeměny moči je stále ještě v plenkách a může produkovat jen malé množství elektřiny, výzkumníci a jejich příznivci jsou optimističtí ohledně své budoucí hodnoty. Nadace Bill a Melissa Gatesová - která financovala další vylepšení v této technologii - doufá, že s inteligentními telefony s pee-powered, můžeme očekávat, že budoucnosti bude lépe sanitární a energeticky efektivní.

5 moče poháněné automobily

V uplynulém desetiletí byly alternativní automobily - ty, které běží na pohonných hmotách, jako vodík, spíše než fosilní paliva - zaujaly oko veřejnosti a velké automobilové společnosti předvídaly možnost budoucnosti nízkorozpočtových vozidel provozovaných na méně znečišťujících látek. Zdá se však, že alternativní automobily se setkávají vždy s problémy, které jim brání, aby se dokonce dostali na trh. Zatímco zemní plyn je v našem vesmíru bohatý a může být odvozen z vody, je obtížné vyrábět vodík v dostatečně velkém množství kvůli potřebné energii.

K vyřešení tohoto problému doktor Gerardine Botte z Ohio University navrhl elektrolyzér, který může z vodíku extrahovat vodu za použití nižší energie. Díky této technologii doktor Botte dosáhl potenciálu pohánět vozy pomocí vodíku z naší špičky. Vysvětluje, že jelikož vodík je méně spojen s močí než vodou, její konstrukce vyžaduje pouze 0,37 voltu energie - nebo méně než polovinu energie baterie AA -, aby ji extrahovala z močoviny. Na druhou stranu voda vyžaduje mnohem silnější energii na 1,23 voltů, aby byl vodík oddělen. S nepatrným množstvím energie potřebné k oddělení vodíku od močoviny a dodávky moči o hmotnosti 64 uncí na osobu, budoucnost vozidel na silnici močového měchýře není daleko od nemožného.

4 mozkové buňky z moči

Na rozdíl od obecné víry dospělý mozek roste nové buňky. Nicméně neurodegenerativní onemocnění, jako je Parkinsonova choroba, ničí více mozkových buněk než my, což vede k určitým hrozným příznakům jako je demence a deprese. Kde mohou pacienti těchto oslabujících nemocí získat nové mozkové buňky, aby správně fungovaly? Vědci z Číny věří, že je dokážou vyčíst. Duanqing Pei a jeho tým vědců uvedli, že lidská moč může být použita k růstu nových mozkových buněk.

Ve své studii výzkumníci extrahovali buňky z vzorků moči tří různých donorů a přeměnili je na neurální progenitory, nezralé mozkové buňky, které se nakonec změní buď na gliové buňky, nebo na neurony. Buňky byly pak pěstovány a přeprogramovány do různých mozkových buněk, z nichž některé byly vytvořeny do skutečně zralých neuronů, které byly schopné vyvolat nervové impulsy. Jiné buňky byly pěstovány tak, aby se staly podporujícími gliovými buňkami, jako jsou astrocyty a oligodendrocyty. Tyto kultivované mozkové buňky byly potom transplantovány do nervových systémů novorozených potkanů. Jeden měsíc po transplantaci byly mozkové buňky stále vidět, že jsou živé a aktivní, i když jejich integrace se stávajícím obvodem mozku krys je stále studována.

Největší výhodou této metody jsou její etické výhody. Vědci v současné době uvažují o embryonálních buňkách pro léčbu neurodegenerativních poruch, ale mnoho pro-life skupin je proti jejich použití. S touto novou metodou mohou vědci odebírat vzorky moči od dárců nebo pacientů. Když je tato metoda vylepšena, mohli bychom lépe a rychleji léčit neurodegenerativní onemocnění, které je jednoduché, účinné a etické.

3 Rocket Palivo

Je tu šance, že naše další výlet do vesmíru bude pohřben, protože vědci z Radboudské univerzity v Nizozemsku vyvinuli způsob, jak přeměnit moč do raketového paliva. Mikrobiolog Mike Jetten říká, že druh bakterií, které rostou a přežívají bez kyslíku, mohou převést amoniak moči na hydrazin, typ raketového paliva.

Vědci říkají, že anaerobní amoniové oxidační ("annamox") bakterie jsou zodpovědné za tento úžasný výkon přírody. Zatímco schopnost bakterií přeměňovat amoniak na hydrazin je již běžně známá mezi mikrobiologem, komplexní procesy spojené s přeměnou byly nedávno vyřešeny jen nedávno Jettem a jeho týmem, což vyvolalo možnost praktického použití bakterií. Jejich objevy povzbuzují vesmírné programy, aby začlenily využití velkolepého mikrobu do našich budoucích misí do vesmíru. S miliony galonů čpavku, které se vyrábějí každý den z přestávek v koupelně, vědci doufají, že efektivně vyrábějí z našeho moči obrovské množství raketového paliva.

Protože vesmírné programy jako NASA trvale trpí obrovskými rozpočtovými škrty, které mohou bránit průkopnickým vesmírným misím, hledáním této zlaté myšlenky přeměny moči na raketové palivo může být odpověď na nákladově efektivnější výlety do poslední hranice.

2 Pig Pee Plastic

Prasečí moč je v současné době nejodpornější dilemou v Dánsku. 20 miliónů prasat dané země produkuje galony a galony moči za den a životní prostředí není příliš nadšené. Naštěstí společnost s názvem Agroplast nabízí jedinečné řešení této ponuré situace. Zatímco opravdu nechceme, aby se slova "prasečí moč" a "plastové lžíce" vůbec spojovaly, Agroplast plánuje dělat přesně to. Společnost se sídlem v Dánsku usiluje o minimalizaci potíží při znečištění prasečího špičáku tím, že soustava moči přemění na plastové prekurzory, které se používají v lžících a talířích. Vzhledem k tomu, že moč prasete sama o sobě nemá žádnou potřebu a je finanční zátěží na likvidaci, plast vyrobený z této látky se stává velmi atraktivním řešením rostoucího znečištění moči prasat.

Bioplasty - plastové materiály vyrobené ze zdrojů biomasy - nejsou novým konceptem. Lidé je již léta vytvářejí z rostlinného oleje, kukuřičného škrobu a rostlinné celulózy. Bioplastika se však ukázala být dražší než výrobky vyrobené z fosilních paliv. Agroplast tvrdí, že na rozdíl od jiných bioplastů by přeměna prasečí pece na plasty stála o jednu třetinu méně, než výroba plastů z fosilních paliv.

1 samolepící kaučuk

Rozbité hračky a ploché pneumatiky jsou jen málo nedostatků při používání gumy. Je to pohodlně pružný a měkký materiál, který lze tvarovat do různých způsobů použití, ale když je vystaven určitým okolnostem, jako je teplo, snadno se rozbije. Francouzský fyzik Ludwik Liebler, inspirovaný řešením těchto nedostatků, se obrátil na moč, aby vytvořil úžasný vynález vytažený přímo z sci-fi-gumy, která se uzdravuje.

Tento úžasný materiál je vytvořen kombinací močoviny a rostlinného oleje. Když se vloží do dvou, může být tato zřetelná kaučuk jednoduše přitisknutá zpět a okamžitě se vrátit k původnímu. Liebler říká, že tajemstvím jsou mastné kyseliny rostlinného oleje a jejich reakce na močovinu, čímž vzniká materiál vyrobený z nerovnoměrného molekulárního systému, který nekrystalizuje a nehasne.

Možné použití tohoto materiálu je nekonečné. Jakmile nic víc než fantazie vědy, samoléčebné předměty, jako jsou tenisky, rukavice, peněženky a pneumatiky vyrobené z této kouzelné látky, mohou být vlastně dalším přínosným krokem v technologii. Vzhledem k tomu, že moč a rostlinný olej jsou obnovitelné a snadno dostupné, hromadná výroba tohoto materiálu zázraků nebude příliš problémem. Vzhledem k tomu, že francouzská chemická společnost Arkema tuto inovaci nedávno přijala, můžeme v nejbližší budoucnosti usilovat o to, aby se opravila sama.