10 måder urin kan danne fremtiden

Mens folk generelt ikke tænker meget på, hvilken rolle tisse spiller i at fremme menneskeheden, kan svaret overraske dig. Forskere mener, at brug af urin måske bare er lige så uendelig som dets forsyning. Med den teknologi, der stiger fremad og vores viden om videnskaben vokser, finder forskere flere og flere måder at bruge denne gyldne ressource til at opnå en gylden alder.

10 robotblod

Hvem vidste, at vores fremtidige overlords vil blive drevet af vores egne blærer? Gutterne på Bristol Robotics Laboratory har skabt et kunstigt hjerte, der kan drive fremtidens robotter.

Fra 2010 er der anslået 8,6 millioner robotter i verden, ansat i forskellige industrier og betjener forskellige funktioner. Afhængigt af deres formål er robotter traditionelt ladet med solenergi, batteri eller el. Peter Walters og hans kolleger fra University of Bristol har taget en lidt mere ukonventionel rute, der skaber en robot, der kan oplade sig selv med urin.

Forskerne bygget et kunstigt hjerte, der pumper en reguleret tilførsel af human urin til mikrobielle kraftværker, som derefter nedbryder urinen og omdanner den til elektricitet. Dette kunstige hjerte var i stand til at køre en robot kaldet "EcoBot" ved hjælp af andet end human urin. Disse robotter har været i stand til at fungere før på andre bionedbrydelige materialer, men det er første gang, at en EcoBot var vedvarende med magt ved hjælp af et kunstigt hjerte, der pumper urin. Forskerne er inspireret til at gøre forbedringer på dette kæberpumpende hjerte og håber at se, at disse urindrevne EcoBots bliver brugt i fremtiden, især i grønne projekter som forureningskontrol.

9 Sporing af klimaændringer

Rock hyrax, lokalt kendt i Afrika som pelele, er et pattedyr fra Hyracoidea bestille. Små og lette, som ligner en marsvin, bruger rockhyrax det meste af sin tid til at bade under solen eller spise græs og blade. Ved første øjekast ser det ikke ud til, at rockhyraxen er et meget specielt dyr - bortset fra at dets urin bliver bevist et vigtigt redskab til at studere klimaændringer.

Hele familier af rockhyraxes har tendens til at vælge et yndlingssted for at tisse og deres hurtigtørrende udledning opfanger ofte artefakter af en bestemt tidsperiode, såsom pollen, tørrede blade og luftbobler - der giver spor om, hvordan klimaet ændrede sig i løbet af det tid. Forskere fra Frankrigs Montpelier University undersøgte disse tørrede urinlag og sammenlignede dem med eksisterende teorier om ændringer i vores klimaforløb. De konkluderede, at urinen var konsistent med at fortælle historien om, hvordan vores klima virkelig ændrede sig i årenes løb, som hvordan isbjørne tilbragte sig i Europa i slutningen af ​​den sidste istid, og hvordan smeltevandens vand dannede sig, efter at planeten er blevet opvarmet. På grund af sin præcision i detaljer om vores klimaforløb håber forskerne, at rockhyrax urinen vil være et nyttigt redskab til at gøre bedre forudsigelser af fremtidige afvigelser i klimaet.

8 En løsning på vandkrisen

Så ulækkert som det er, er vi blevet smittede til billeder af at drikke urin. Bortset fra at det er Bear Grylls krav på internet berømmelse, genbruger astronauter regelmæssigt urin til at slukke sig under bemandede missioner til rummet. Forskere advarer imidlertid om, at drikkeurin ikke længere kan være det eksklusive område for tv-shows eller rumfærger. Da vores ferskvandsforsyning løber tør i et alarmerende tempo, rådgiver forskere, at vi også skal begynde at behandle og drikke vores egen urin så hurtigt som muligt.

Med ny teknologi, der kan behandle urin mindre kostbart og mere effektivt, siger det amerikanske forskningsråd, at genindvinding til genbrug muligvis kan være en langsigtet løsning på vandkrisen. Mens urin ender helt tilbage i vores vandreservoirer, tager det meget lang tid at få det tilbage i vores naturlige vandsystem. Direkte behandling af urin fra vores spildevandssystemer ville være meget hurtigere end at vente på, at det går tilbage til vores farvande. Rådet foreslår endog fordele ved behandling af urin over ferskvand - sundhedsrisiciene ved genbrug af urin kan være betydeligt lavere end udvinding af vand fra vores nuværende kilder. Vi kan endda være i stand til at genvinde fosfor fra vores urin, hvilket også i øjeblikket er en svindende ressource.

Vi er allerede begyndt at se en fremtid med oparbejdning af pisse udfoldes. På grund af den hårde tørke, der har ramt mange byer i staten, har den texanske by Big Spring allerede brugt til oparbejdet urin for at levere sine 27.000 beboere med drikkevand.

7 Bekæmpelse af forurening

Ifølge FN's vejebureau er vores CO2-niveauer på et helt tidspunkt højt. Mængden af ​​CO2 i atmosfæren i 2012 var på 393,1 dele pr. Million (ppm), 2,2 ppm højere end i 2011. Det forventes, at tallet i 2016 vil nå en svimlende 400 ppm, langt over 350 ppm, som forskere siger er loftet for et sikkert CO2-niveau.

CO2, hovedagenten for global opvarmning, forekommer naturligt i verden. Men menneskelige aktiviteter som fabriksarbejde og bilemissioner forøger vores CO2-emissioner med en hastighed, der er mere end hvad Moder Jord kan tage. Dette gør vores planet varmere i et tempo, vi kan næppe følge, smelte vores gletschere og tørre vores søer før vores øjne. Heldigvis opdagede forskere fra Andalusien, at den globale opvarmning kan staves af et bizart bryg af urin og olivenaffald. De har fundet ud af, at denne nysgerrige cocktail kan absorbere CO2, når den udsættes for luften.

Forskerne forklarer, at hvert urinstofmolekyle producerer en mol ammoniumbicarbonat og en mol ammoniak, som derefter absorberer en mol CO2 fra luften, hvilket reducerer vores overdrevne produktion af drivhusgassen.Når CO2 absorberes, producerer urin endnu en masse ammoniumbicarbonat, som derefter kan bruges til at befrugte vores gårde. Olivenaffaldets rolle er at forhindre urinen i at blive forældet og maksimere urinens brug, indtil den er mættet med gas. Denne unikke samling kan installeres strategisk i skorstene, hvor CO2-emissionerne normalt går igennem. En særlig påfyldnings- og tømningsmekanisme kan også tilsættes for at gøre erstatning af denne væske mere bekvem.

6 Pee-Powered Smartphones

Omkring halvdelen af ​​amerikanerne bruger nu smartphones. Disse high-end mobiltelefoner, der kan gøre næsten alt, vil ikke gå væk snart, og det er kun et spørgsmål om tid, før vi skal tage fat på spørgsmålet om deres energiforbrug.

Heldigvis er Dr. Ioannis Ieropoulos fra Bristol Robotics Laboratory på jobbet. Tidligere i år udviklede han og hans team en metode til opladning af smartphones ved hjælp af urin. At lade urinen passere gennem mikrobielle brændselsceller (MFC), der nedbryder vores tæppe til elektricitet, var forskerne i stand til at køre en mobiltelefon nok til at sende beskeder, surfe på internettet og foretage et kort telefonopkald.

Mens denne urinomdannelsesproces stadig er i sin barndom og kun kan producere små mængder elektricitet, er forskerne og deres tilhængere optimistiske over den potentielle fremtidige værdi. Bill og Melissa Gates Foundation - der har finansieret yderligere forbedringer på denne teknologi - håber at med pee-powered smartphones, kan vi forvente en mere sanitized og energieffektiv fremtid.

5 urin-drevne biler

I løbet af det sidste årti har alternative biler - de, der kører på brændstoffer som brint snarere end fossilt brændstof - fanget offentlighedens øjne, med store bilvirksomheder, der paraderer muligheden for en fremtid for billige køretøjer, der kører på færre forurenende stoffer. Alternative biler synes imidlertid altid at støde på problemer, der forhindrer dem i at gøre det til markedet. Mens naturgassen er rigelig i vores univers og kan stamme fra vand, er det svært at lave brint i store nok mængder på grund af den energi, der kræves for at gøre det.

For at løse dette har Dr. Gerardine Botte fra Ohio University udtænkt en elektrolyser, der kan udvinde hydrogen fra urin ved at bruge mindre energi. Med denne teknologi havde Dr, Botte opnået potentialet til at drive biler ved hjælp af hydrogen fra vores kisse. Hun forklarer, at fordi hydrogen er mindre bundet til urin end det er til vand, kræver hendes udformning kun 0,37 volt energi - eller mindre end halvdelen af ​​energien af ​​et AA-batteri - for at ekstrahere det fra urinstof. Vand kræver derimod en signifikant kraftigere energi ved 1,23 volt for at dens brint skal adskilles. Med den lille mængde energi, der er nødvendigt for at adskille hydrogen fra urinstof og vores urinforsyning på 64 ounce pr. Person, er en fremtid for køretøjer, der kører på blærekraft, ikke langt fra det umulige.

4 hjerneceller fra urin

I modsætning til den populære tro vokser den voksne hjerne nye celler. Imidlertid ødelægger neurodegenerative sygdomme som Parkinsons sygdom flere hjerneceller end vi skaber, hvilket fører til visse forfærdelige symptomer som demens og depression. Hvor kan patienter af disse svækkende sygdomme få nye hjerneceller til at fungere korrekt? Forskere fra Kina mener, at de kan tisse dem. Duanqing Pei og hans team af forskere rapporterede, at human urin kan bruges til at vokse nye hjerneceller.

I deres undersøgelse udviste forskere cellerne fra urinprøver af tre forskellige donorer og konverterede dem til neurale stamceller, umodne hjerneceller, som til sidst blev til glialceller eller neuroner. Cellerne blev derefter dyrket og omprogrammeret til forskellige hjerneceller, hvoraf nogle blev lavet til egentlige modne neuroner, der var i stand til at frembringe nervøse impulser. Andre celler blev dyrket til at blive understøttende glialceller som astrocytter og oligodendrocytter. Disse dyrkede hjerneceller blev derefter transplanteret i nervesystemerne hos nyfødte rotter. En måned efter transplantationen blev hjernecellerne stadig set til at være levende og aktive, selvom deres integration med den eksisterende kredsløb af rotters hjerne stadig er under studiet.

Den største fordel ved denne metode er dens etiske fordele. I øjeblikket overvejer forskere embryonale celler til behandling af neurodegenerative sygdomme, men mange pro-life-grupper er imod at bruge dem. Med denne nye metode kan forskere kun tage urinprøver fra donorer eller patienter. Når denne metode forbedres, kunne vi få bedre og hurtigere behandling for neurodegenerative lidelser, der er enkle, effektive og etiske.

3 raket brændstof

Der er en chance for, at vores næste tur til rummet vil blive potte-drevet, da forskere fra Radboud University i Holland har udviklet en måde at gøre urin til raketbrændstof. Mikrobiologen Mike Jetten siger, at en type bakterier, der vokser og overlever uden ilt, kan omdanne urinens ammoniak til hydrazin, en type raketbrændstof.

Forskerne siger, at de anaerobe ammoniumoxiderende ("annamox") bakterier er ansvarlige for denne fantastiske naturfaktor. Mens bakteriens evne til at omdanne ammoniak til hydrazin allerede er almindelig viden blandt mikrobiologer, blev de komplekse processer, der var involveret i omdannelsen, kun udtænkt for nylig af Jetten og hans team, hvilket åbner mulighed for en praktisk anvendelse af bakterierne. Deres opdagelse tilskynder rumprogrammer til at inddrage brugen af ​​den storslåede mikrobe i vores fremtidige missioner til rummet. Med millioner af galloner ammoniak produceret hver eneste dag fra badeværelsespauser, er forskerne håb om at producere enorme mængder raketbrændstof fra vores urin effektivt.

Fordi rumprogrammer som NASA løbende lider under enorme budgetnedskæringer, der kan hindre banebrydende rummissioner, kan man se på denne gyldne ide om at dreje urin til raketbrændstof, som svaret på mere omkostningseffektive ture til den sidste grænse.

2 Pig Pee Plastic

Grise urin er i øjeblikket Danmarks mest modbydelige dilemma. Landets 20 millioner grise producerer galloner og gallon urin per dag, og miljøet er ikke så begejstret for det. Heldigvis tilbyder et firma ved navn Agroplast en unik løsning på denne stinkende situation. Mens vi virkelig ikke ønsker at ordene "svin urin" og "plastiske skeer" nogensinde skal kombineres, planlægger Agroplast at gøre netop det. Det danmarksbaserede selskab har til formål at minimere besværet med svinepestforurening ved at omdanne urinforbindelserne til plastprecursorer til anvendelse i skeer og plader. Fordi svin urin i sig selv ikke har nogen brug og er en økonomisk byrde at bortskaffe, bliver plast fremstillet af stoffet en meget attraktiv løsning på den voksende forurening forårsaget af svin urin.

Bioplast-plastmateriale fremstillet af biomasse kilder - er ikke et nyt koncept. Folk har skabt dem i årevis af vegetabilsk olie, majsstivelse og plantecellulose. Imidlertid har bioplastik vist sig at være dyrere at producere end dem, der er fremstillet af fossilt brændsel. Agroplast hævder, at der i modsætning til andre bioplastiske materialer ville gøre en tredjedel mindre til at producere end plastik i fossile brændstoffer.

1 Selvhelende Gummi

Brutte legetøj og flade dæk er kun et par mangler ved at bruge gummi. Det er et bekvemt stretchigt og blødt materiale, der kan formes til forskellige anvendelser, men når det udsættes for visse forhold som varme, bryder det let. Inspireret til at løse disse mangler, vendte den franske fysiker Ludwik Liebler til urin for at skabe en fantastisk opfindelse trukket lige ud af sci-fi-gummi, der helbreder sig selv.

Dette fantastiske materiale er skabt ved at kombinere urea og vegetabilsk olie. Når det er snappet i to, kan dette særskilte gummi simpelthen sidde fast sammen igen og vender straks tilbage til sin original. Liebler siger, at hemmeligheden er fedtsyrerne i vegetabilsk olie og deres reaktion på urinstof, hvilket skaber et materiale fremstillet af et ikke-ensartet molekylært system, der ikke krystalliserer og bliver stift.

De mulige anvendelser af dette materiale er uendelige. Engang mere end en science fantasy, selvhelbredende genstande såsom sneakers, handsker, tegnebøger og dæk lavet af dette magiske stof kan faktisk være det næste banebrydende spring i teknologien. Fordi urin og vegetabilsk olie er fornyelige og let tilgængelige, vil masseproduktion af dette vidundermateriale ikke være meget af et problem. Da det franske kemiske firma Arkema for nylig har vedtaget denne innovation, kan vi faktisk stræbe efter at have selvreparerende ting i den nærmeste fremtid.