ฟ้าผ่าเทียมช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของเห็ดชิตาเกะ

นักวิจัยชาวญี่ปุ่นกำลังทำความเข้าใจว่าทำไมพายุไฟฟ้าจึงมีผลดีต่อการเจริญเติบโตของเชื้อราบางชนิด ในการทดลองหลายครั้งโคอิจิ ทาคากิจากมหาวิทยาลัยอิวาเตะและเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าสายฟ้าเทียมไม่จำเป็นต้องกระทบกับแปลงเพาะเห็ดชิตาเกะโดยตรงเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโต ตอนนี้พวกเขากำลังพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อใช้เครื่องกระตุ้นไฟฟ้าในการผลิตเห็ด 

ซึ่งเป็นที่นิยมในอาหารเอเชียตะวันออกมากมาย

ดูเหมือนเป็นเรื่องแปลกประหลาด เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ากระแสไฟฟ้าในบรรยากาศช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต รวมทั้งพืช แมลง และหนู ในปี ค.ศ. 1775 จิโอวานนี บัตติสตา เบคคาเรีย นักบวชและนักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยตูริน รายงานว่า “ปรากฏชัดว่าธรรมชาติใช้ไฟฟ้าในบรรยากาศอย่างกว้างขวางเพื่อส่งเสริมพืชพันธุ์”

David Gravesจาก University of California at Berkeley ผู้เชี่ยวชาญด้านพลาสมาในอาหารและการเกษตรซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาเห็ดนี้ กล่าวว่า “ตามประวัติศาสตร์ คนส่วนใหญ่ที่มองมัน [ไฟฟ้าในบรรยากาศ] พบผลกระทบบางอย่างอย่างเป็นระบบ แต่บางครั้งมันก็สามารถทำได้ ยากที่จะแพร่พันธุ์ ดังนั้นจึงยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างเต็มที่ในชุมชนและมีความเข้าใจกลไกนี้เพียงเล็กน้อย” อย่างไรก็ตาม ในการประชุมพลาสมาเมื่อเร็วๆ นี้ Graves รู้สึกประทับใจกับผลลัพธ์ที่นำเสนอโดย Takaki

ร่างกายติดผลTakaki อธิบายว่า “เราใช้ไฟฟ้าช็อตไฟฟ้าแรงสูงเป็นตัวกระตุ้นเพื่อเปลี่ยนสถานะการเจริญเติบโตของเห็ดจากการเจริญเติบโตทางพืชไปสู่การเจริญพันธุ์ของร่างกายที่ติดผล” ทาคากิเป็นผู้เชี่ยวชาญในการปล่อยพลาสมาและวิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง และมีเป้าหมายที่จะปรับปรุงการเพาะเห็ดชิตาเกะในประเทศที่ผลผลิตต่ำ

เห็ดหอมปลูกในท่อนไม้ซึ่งใช้เวลาหนึ่งปี 

อย่างแรกเลย ใยพืชที่แตกแขนงที่เรียกว่า hyphae จะเติบโตในท่อนไม้ซึ่งเก็บไว้บนเตียง เกษตรกรนำท่อนซุงไปแช่ในน้ำ 1-2 วันแล้วทุบท่อนซุงด้วยเครื่องจักร เมื่อทำสิ่งนี้อย่างชำนาญ มันจะขัดขวาง hyphae ที่เชื่อมโยงกัน ทำให้เห็ดชิตาเกะเข้าสู่ระยะการสืบพันธุ์ของการเจริญเติบโตซึ่งผลิตหมวกเห็ดที่ต้องการ ในการศึกษาก่อนหน้านี้ของ Takaki การเพิ่มผลผลิตทำได้โดยการเดินกระแสไฟตรงผ่านท่อนซุงเห็ดชิตาเกะ แต่ทาคากิยังคงสงสัยว่าทำไมพายุไฟฟ้าจากธรรมชาติจึงส่งอิทธิพลทางอ้อมต่อการเติบโตของเห็ดซึ่งอยู่ห่างจากฟ้าผ่าหลายไมล์

เหตุการณ์ทางกายภาพอื่น ๆเขาตั้งสมมติฐานว่าไม่ใช่ไฟฟ้าแรงสูงล้วนๆ ที่กระตุ้นการเติบโตของเห็ด แต่กิจกรรมทางกายภาพอื่นๆ จะต้องถูกกระตุ้นและกระเพื่อมออกสู่สภาพแวดล้อมโดยรอบ เพื่อทดสอบสิ่งนี้ ทีมของ Takaki ได้ตรวจสอบผลกระทบของการโจมตีทางอ้อมที่เป็นธรรมชาติมากขึ้นต่อการเติบโต พวกเขาเตรียมท่อนซุงพร้อมสำหรับการกระตุ้น แช่ในน้ำ 24 ชั่วโมง จากนั้นจัดเรียงท่อนซุง 3 ม. จากอิเล็กโทรดล่างและบนของเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าอิมพัลส์ ในพายุฝนฟ้าคะนอง เมฆสร้างการโจมตีโดยเฉลี่ย 3-4 ครั้ง ดังนั้นทีมจึงตั้งโปรแกรมประกายไฟจำนวนเท่ากันเพื่อปล่อยประจุระหว่างอิเล็กโทรดตามลำดับ

นั่นคือวันแรก ทีมงานได้เก็บเกี่ยวฝาเห็ดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 50 มม. ในวันที่ 9, 11 และ 13 โดยบันทึกจำนวนและขนาดการติดผล พวกเขารวบรวมเห็ดประมาณสองเท่าบนท่อนซุงที่โดนฟ้าผ่าห่างออกไป 3 เมตร เมื่อเทียบกับเห็ดที่เกิดจากชุดควบคุมของท่อนซุงซึ่งอยู่ห่างจากโรงงานเดียวกัน 12 เมตร

ท่อนซุงชุดที่สามถูกฟ้าผ่าทุกวันเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์

และให้ผลผลิตที่สูงกว่าท่อนที่โดนฟ้าผ่าเพียงชุดเดียวช็อกทั้งระบบ“กระแสน้ำขนาดใหญ่จากฟ้าผ่าทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างรวดเร็วจากอุณหภูมิห้องเป็น 10,000 °C” ทาคากิอธิบาย “อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วนี้จะเพิ่มปริมาตรของอากาศอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้เกิดคลื่นกระแทกที่แพร่กระจายไปยัง แล้วสั่นสะเทือนภายในท่อนซุง สิ่งนี้จะเคลื่อนเส้นใยเข้าไปในท่อนซุง ทำลายเส้นและกระตุ้นการสร้างร่างกายที่มีผล”

สปอร์เห็ดเปิดตัวโดย ‘หนังสติ๊ก’ วิธีการกระตุ้นทางกลในปัจจุบันจะสร้างคลื่นแรงดันแทรกซึมเข้าไปในท่อนซุงเพียงบางส่วนเท่านั้น “สายฟ้าทำให้เกิดคลื่นกระแทกที่แพร่กระจายอย่างเป็นเนื้อเดียวกัน จึงสามารถตัดเส้นใยหลายส่วนในลักษณะที่ควบคุมได้” ทาคากิกล่าว

ทีมงานกำลังทำงานเพื่อปรับอุปกรณ์ของพวกเขาสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงเชื้อรา เพื่อหาวิธีที่ใช้งานได้จริง นักเรียนของ Takaki พยายามจำลองคลื่นกระแทกโดยใช้เสียงจากลำโพง อย่างไรก็ตาม จากการทดลองเบื้องต้น Takaki ไม่คิดว่าเสียงดังกล่าวดังพอที่จะจำลองคลื่นความดันรุนแรงที่เกิดจากฟ้าผ่า “เรากำลังพยายามพัฒนาเครื่องจักรราคาถูกและกะทัดรัด เพื่อให้ผู้คนจำนวนมาก ไม่เพียงแต่ในญี่ปุ่นเท่านั้น แต่ในประเทศไทย อินเดีย และเนปาลก็สามารถใช้เทคโนโลยีของเราได้เช่นกัน” ทากากิกล่าว

บางที่สุดในบรรดาวัสดุป้องกันที่รายงานนักวิจัยกล่าวว่าตามความรู้ที่ดีที่สุดของพวกเขา ฟิล์มกราไฟท์ของพวกเขานั้นบางที่สุดในบรรดาวัสดุป้องกันที่มีการรายงาน โดยมีประสิทธิภาพการป้องกัน EMI ที่สามารถตอบสนองความต้องการสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ได้ คุณสมบัติทางกลของมันก็ยังดี แรงแตกหักของวัสดุประมาณ 110 MPa (ดึงจากเส้นโค้งความเค้น-ความเครียดของวัสดุที่วางบนแผ่นรองรับโพลีคาร์บอเนต) นั้นสูงกว่าฟิล์มกราไฟต์ที่ปลูกด้วยวิธีอื่น ฟิล์มมีความยืดหยุ่นเช่นกัน และสามารถโค้งงอได้ 1,000 ครั้งด้วยรัศมีการโค้งงอ 5 มม. โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติการป้องกัน EMI มีความเสถียรทางความร้อนสูงถึง 550 °C ทีมงานเชื่อว่าคุณสมบัติเหล่านี้และคุณสมบัติอื่นๆ หมายความว่าสามารถใช้เป็นวัสดุป้องกัน EMI บางเฉียบ น้ำหนักเบา ยืดหยุ่น และมีประสิทธิภาพ สำหรับการใช้งานในหลายพื้นที่

การพัฒนาล่าสุดในการพิมพ์ 3 มิติของวัสดุชีวภาพที่เป็นโลหะช่วยให้สามารถประดิษฐ์รากฟันเทียมทางออร์โธปิดิกส์ที่ปรับให้เหมาะกับการสร้างกระดูกใหม่หลังการบาดเจ็บหรือเนื้องอกในกระดูก หรือเพื่อใช้ในการเปลี่ยนข้อ การปลูกถ่ายกระดูกสันหลัง และการผ่าตัดสร้างใหม่ นอกจากนี้ยังสามารถประดิษฐ์รากฟันเทียมเหล่านี้ด้วยคุณสมบัติพื้นผิวที่สามารถส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อกระดูกใหม่และลดความเสี่ยงของการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับการปลูกถ่าย อย่างไรก็ตาม การใส่รากฟันเทียมในร่างกายมนุษย์จะกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่อาจส่งผลต่อการทำงานทางชีวภาพที่กล่าวถึงข้างต้น

Credit : soulwasted.net stateproperty2movies.com structuredsettlementexperts.net stateproperty2movies.com superettedebever.com