מצברים ירוקים לרכב

מצברים לרכב  

מצבר ירוק  

עיבוד שבבי ותהליכי ייצור חדשים בתחום מדעי החיים

עיבוד שבבי הדפסה תלת ממדית אבטיפוס אבי טיפוס פטנט כירסום חריטה עיבוד שבבי אנימציה פטנטים פטנטים והמצאות 

ככל שהמרחק בין דופן האבטיפוס לאותה נקודה קטן יותר הדיפוזיה מהירה יותר. ככל שריכוז אותו חומר על פני דופן האבטיפוס יהיה נמוך יותר קצב הדיפוזיה יהיה גבוה יותר.

מטרתו של האבטיפוס לגרום לשטף אופטימאלי דרך דופן התא ולכן יגרום לריכוזים שואפים לאפס על דופן התא. זה יתקיים ע"י כך שכל מולקולה על פני התא תיכנס בטרנספורט. יש לזה מחיר אנרגטי ומאוחר יותר נדון באם זה משתלם לאבטיפוס.

האבטיפוס חי בסביבה צמיגה. הוא חי במספרי ריינולס מאוד נמוכים (10^-5) והמשמעות של זה זו אותה צמיגות. אלה מספרים שנובעים ממהירות זרימת החלקיק ביחס לגודלו. במימדים האלה אנחנו מייצרים זרימה לאורך החלקיק שנע במצב שבו כוחות הגרר חלשים אבל אלה אותם כוחות שיאפשרו לנוע באותו כיוון שבו התחילה התנועה. מה שחשוב זה ששכבת הגבול בין האבטיפוס הנע למים מסביבו עבה במיוחד. אם שכבת הגבול הייתה מאוד דקה כך שהמים היו מעורבבים היטב עד לדופן האבטיפוס עצמו כוחות הערבוב שהשקענו היו מסיעים את החומר קרוב לפני האבטיפוס. אם לעומת זאת האבטיפוס היה מייצר שכבת גבול על פני האבטיפוס אין תנועת מים והיא הייתה זהה לתנועת מים אבטיפוסית והיא תהיה במרחק x מפני האבטיפוס. במצב הזה נוצרת שכבת גבול שבה הזרימה היא שואפת ל-0 והיא תהיה נשלטת ע"י תהליכי ערבוב. לדוגמא, אם בארלנמייר יש אבטיפוס שמנסה לשחות לנקודה מסוימת, במימדים האלה השכבה שעוטפת את האבטיפוס לא מעורבבת כפי שערבבנו את כל הארלנמייר. יש אזור ששכבת הערבוב מוגבלת, זו שכבת הגבול בין פני האבטיפוס למכלול המים וכלל שהיא עבה יותר הדיפוזיה תהיה הכוח שמניע את המעבר בתוך השכבה. במידה והיינו מצליחים להשקיע מספיק אנרגיה באופן כזה שגם השכבה המיידית לדופן האבטיפוס הייתה מעורבבת היטב האבטיפוס היה רואה באותו ריכוז שיש בארלנמייר. כל זמן שזה המצב תהליכי הדיפוזיה לא משמעותיים כי הגלוקוז נאמר מוסע ע"י כוחות הערבוב ולא הדיפוזיה. אבל אם יש אזור גבול שבו קצב זרימת המים הוא משמעותית איטי יותר הדיפוזיה תהיה איטית יותר. וככל שהשכבה תהיה עבה יותר התהליכים יהיו משמעותיים יותר. כל חלקיק שנע בסביבה מימית יוצר שכבת גבול שנוצרת מערבוב של המים שנתקלים בהבדלי הפרשים בצפיפות של הטווח. ככל שמשקיעים יותר אנרגיה מביאים לכך שהריכוז יותר קרוב לפני האבטיפוס וקצב הדיפוזיה ילך ויעלה.

* כוחות הגרר הם הכוחות שגורמים לכך שהאבטיפוס בתנועה שלו יוצר כיווניות שבה הוא ממשיך. כשיש חלקיק גדול והוא נע במערכת הוא מועיל לתהליך הערבוב. שכבת הגבול היא זו שמונעת מהחלקיק לנוע לפי כוחות הגרר.

פטנטים 

בסופו של דבר יש לזה שתי תוצאות- (1) מצב של שכבת גבול עבה יותר מביא לכוחות דיפוזיה משמעותיים יותר. (2) מצב של שכבת גבול עבה מגבילה את יכולת האבטיפוס לנוע.

אם כן אבטיפוס בגודל מיקרון, הסביבה שעלייה הוא יכול להשפיע בהגברת קצבי הדיפוזיה ומשקיע יותר אנרגיה בשחייה הוא בסדר גודל של 100 מיקרומטר. מה שקורה במרחק של חצי מ"מ ממנו לא משמעותי! הוא לא יכול להשפיע על זה גם אם יפעיל את מירב הרישום פטנטים שנמצאים ברשותו. אלה הכללים של אבטיפוס שחי לבד בסביבה שלו וכל מה שהוא יכול לעשות זה לנצל את מקסימום האנרגיה הפנימית שבו כדי לנצל את הסביבה והאמצעים שעומדים לרשותו מראש מוגבלים.

כאשר גודל החלקיק מיקרוני זרמי המים הם למינארים (תנועה שהרכיבים שלה מקבילים לתנועת האבטיפוס ולא משנים את הגרדיינט שנוצר סביב האבטיפוס) ולכן הם לא מקטינים את שכבת הגבול. להבדיל מיצור גדול יותר שהתנועה שלו גורמת לערבוב חלקי של שכבת הגבול ומצמצמת אותה.

סביבת האבטיפוס שעימה יש אינטראקציה אפשר להגיד שהיא באופן מקסימאלי 100 מיקרון סביב האבטיפוס, עשרות מיקרונים עד 100. כל זמן שאותו טווח הוא של האבטיפוס בלבד יש לו את היתרונות ואת החסרונות של סביבה מבודדת. ראשית, יש לו את כל הספירה סביבו והוא לא מתחלק עם יצור אחר אבל לזה יש מחיר- היכולת של האבטיפוס להשפיע על הסביבה מאוד מוגבלת. האפשרות שלו להשפיע על הסביבה היא נובעת בעיקר מיצירת מערכות מעבר יותר ויותר יעילות ולמקסם את שכבת הגבול. אבל היכולת של חלקיק בגודל 1 מיקרון להגביר באופן משמעותי את קצב ההעברה מוגבלת, בגלל שנפח שלו קטן ושטח הפנים שלו יחסית קטן אז כמובן שתהיה עדיפות למספר אבי טיפוס להשפיע יחד על הסביבה. העובדה שהתא צריך לחלוק את ה-100 מיקרון של הסביבה עם שותפים אחרים גובה מחיר, זה דורש שינוי מהותי באופן החיים של האבטיפוס. אם עד עכשיו האבטיפוס היה צריך לתקשר רק עם הסביבה שלו ולנוע בהתאם אליה, כעת הוא צריך למצוא סביבה עשירה יותר. אבי טיפוס אחרים יכולים לנסות ולמצוא את אותם אזורים עשירים יותר תוך כדי תנועה המוגבלת לתנועת רחיפה על גבי שכבת גבול של קבוצת מים או אוויר. זו אותה תנועה שמאפשרת לאבי טיפוס לנוע על גבי משטחים מוצקים.

אבטיפוס צריך להתמודד עם חיים במצב של סטרס מתמיד.

אבטיפוס SAR11 (הטרו-טרופי אירובי) הוא הנפוץ ביותר על פני כדור הארץ. עד לפני כמה שנים זה היה שמו, כיום יש ויכוח על איך לקרוא לו. הוא נפוץ ביותר במערכות מימיות. כמעט בכל דגימה נראה מרכיב משמעותי מבחינת ביומסה של האבטיפוס הזה. עד לפני 5 שנים אף אחד לא הצליח לגדל אותו בתנאי מעבדה. כשהצליחו לגדל נמצא שזהו אבטיפוס שגדל רק בביקורת שלא הוסיפו לה פחמן משום מקור שונה. הגידול המקסימאלי היה 10⁵. אי אפשר לראות את זה, התמיסה צלולה לחלוטין. זה מצב שבו האבטיפוס לא יכול לגדול אם נכנסים עוד אבי טיפוס לסביבה של ה-100 מיקרון שלו. בצפיפות הוא פשוט מת. היום יש תמונה גנומית של האבטיפוס הזה אבל היא תוצאה של תרבית של 20 ליטרים. היום יודעים שזה אבטיפוס עם גנום קטן במיוחד, מערכות טרנספורט מפותחות במיוחד, ועדיין אי אפשר להגיד בבירור למה הוא לא יכול לעמוד בתנאים שבהם הוא חולק את הסביבה שלו עם עוד תאים.

Thiomargarita- האבטיפוס הכי גדול שמוכר היום. הוא בגודל העין של הדרוזופילה. האבטיפוס מופיע כמחרוזת של כדוריות עם גרנולות נוצצות של גופרית. גודלו 700 מיקרומטר. כשמסתכלים עליו מקרוב אפשר לראות שהוא בעצם מעטפת ציטופלזמטית דקיקה (חצי מיקרון) סביב ואקולה מרכזית (99% מנפחו). זה אבטיפוס שמחמצן סולפיד תוך שימוש בחמצן (כמו-אוטו-טרופי). בעזרת האנרגיה שמתקבלת מתהליך החמצון הוא מסוגל לחזר פחמן דו חמצני ולהשתמש בו כמקור פחמן יחיד. במקרה שלו הייתה מראש בעיה- סביבת האבטיפוס חסרת חמצן ורמת הסולפיד שבה מאוד נמוך. הצרכים שהגדרנו לקיום הגרדיינטים שלו ואופטימיזציה לצרכי הגידול היא בעיה. האבטיפוס משתמש תחליפית בניטראט ומחליף אותו לחמצן. יש לו קרוב משפחה בשם Beggiatoa. אותו נמצא הרבה יותר והוא מאופיין בזה שהוא מייצר שרשרת מאוד צפופה של האבטיפוס. אם לוקחים מבחנה ונשים בלוק עם סולפיד ועליו אגר מאוורר עם חמצן שעליו זורעים Beggiatoa. קצב הצריכה של חמצן וסולפיד עולה  מאוד משמעותית באותה שכבת גבול. מהר מאוד מגיעים לשכבת גבול שבה הריכוזים הולכים והופכים לתלולים יותר כך שבפני השטח של ה- Beggiatoa שואף ל-0. זה רק במצב שריכוזו מאוד גבוה. העובדה שהם יצרו גרדיינט משותף עזרה להם להגיע למצב שהריכוז על פני התא שואף ל-0 ובמקום הגידול שלהם הריכוז של  שני הפרמטרים שלהם שואף ל-0. כלומר, ה- Beggiatoa מייצר לעצמו סביבת גידול אופטימאלית ע"י כך שהאבטיפוס ממקסם את קצב הצריכה באותה שכבת גידול ע"י מאסף של מספר רב של פילמנטים צפופים אחד על גבי השני. זו שכבת גבול מאוד ברורה. העובדה שהם נמצאים בריכוז מאוד גבוה מאפשר להם לשמר את רמת החמצן והסולפיד קרובה ל-0 ולמקסם את קליטת החמצן והסולפיד לאותו אזור. אם הם היו מפוזרים קצב האספקה של אותם גורמים היה קטן.

מבחינת מה שמתרחש מתברר ש- (1) יש חמצון של סולפיד (2) תוך כדי כך יש ניטראט מחוזר. אותה ואקולה מרכזית מכילה ריכוז גבוה של ניטראט- כחצי מולר. האבטיפוס דואג למאגר קליטת אלקטרונים. אותו thiomargarita מכיל את מקבל האלקטרונים בואקולה ולכן גידול האבטיפוס לא מותנה רק באספקה חיצונית של הניטראט הוא עדיין צריך סולפיד. אמרנו שלא רק שאין חמצן אז הוא מחליף את זה בניטראט אלא גם אין סולפיד. אותו אבטיפוס גדול מאוד מפריש חומר אורגאני בצורה כזו שמעודדת התפתחות של אבי טיפוס מחזרי סולפט בדופן הפילמנט. הם מייצרים סולפאט ומחזרים סולפיד שמשמש כתורם אלקטרונים. האבטיפוס הגדול מייצר לו מיקרו-סביבה סביב עצמו וזו סביבה ייחודית הרלוונטית לו. אבי טיפוס מתבודדים לא פועלים כך. לאבטיפוס הגדול יש מקור פנימי לניטראט ומקור חיצוני נשלט לסולפיד. כל זה מביא לכך שלאבטיפוס יש אספקה מתמדת של סולפיד מהאבי טיפוס שנמצאים בסמיכות אליו וניטראט מהכמות העצומה שאגורה בתוך הואקולה המרכזית. אפשר לשלוט על הסביבה המיידית בכלים שאבטיפוס כמו ה-SAR11 מעולם לא היה מייצר בגלל המימדים שלו. זה אומנם דורש אנרגיה אבל היתרון הגדול הוא שהחיים של thiomargarita לא תלויים בנוכחות חמצן.

Thiovolum אבטיפוס קטן שמשפיע על עובי שכבת הגבול ע"י כך שלמרות שהוא קטן הוא גורם לטורבולציה באותה שכבת גבול שבה הוא נמצא. כל האבי טיפוס נעים באופן סינכרוני ואז הם יוצרים מצב שבגלל שיש תנועה סינכרונית של אלפי תאים שכל אחד לא משפיע על שכבת הגבול שלו, קומולטיבית בגלל הסינכרוניות הם מצליחים להשפיע על העובי של שכבת הגבול. אלה אבי טיפוס מחמצני סולפיד (כמו-אוטו-טרופים). גם להם יש בעיה בצורך של אספקת שני מקורות גידול- סולפיד וחמצן. לעובדה שהם ביחד יש יתרון משמעותי, הם יוצרים מצב שבו זרימה למינארית של אבטיפוס בודד הופכת להיות טרובולנטית. הם מאפשרים ערבוב מתמיד של סולפיד וחמצן להמשך הגידול שלהם. עם הגידול שלהם נראה מצב שהמשטח שלהם לא יתעבה בעובי אלא יתפשט במרחב כל זמן שהחמצן והסולפיד נמצאים שם.

יש יתרון משמעותי של חיים ביחד אבל הם מחייבים הרבה תהליכי קומוניקציה וצריך לפתור סינכרוניזציה בין התאים. לתאים שחיים ביחד בכדי שיוכלו למקסם את הסביבה הם צריכים לתקשר זה עם זה.

טיולי ג'יפים טיולי ג'יפים טיולי ג'יפים
 
טיולי ג'יפים טיולי ג"יפים טיולי גיפים

 

http://memetoday.blogspot.com/

http://cnc3dprinting.blogspot.com/

http://productreport2000.blogspot.com/

http://yudaspeak.blogspot.com/

http://yudagizmo.blogspot.com/

הזמנות לבר מצווה

הזמנות

כרטיסי ביקור

  זרי פרחים
  : עורך דין

  : מולטימדיה לרכב
  : יום  כיף

אילן מנדיל

 

 

 

אילן מנדיל

 

ilan mendil

 

פרחים

פרחים - פרחי החיים - חנות פרחים http://www.liveflowers.co.il

 

עיצוב תעשייתי פטנטים עיצוב המוצר מעצבים תעשייתיים חיפוש פטנט עיבוד שבבי אנימציה ממוחשבת מידול ממוחשב הדפסה תלת מימדית