استخراج سیستئین
دهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی"پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نمودهاند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدر دانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.
نام ایده: استخراج سیستئین توسط فلز مس از مواد غذایی
نام ارائه دهنده/دهندگان: کیمیا پیش قدم
زمینه و نوع پروژه: عملی/ شیمی/ مواد غذایی
درجه سختی: متوسط
نام مدرسه: فرزانگان 1
سیستئین آمینو اسیدی است که در پر ماکیان، تخم مرغ، موی انسان، لبنیات، سبزیجاتی از قبیل فلفل قرمز، پیاز، سیر، بروکلی و ... یافت می شود. با این وجود استخراج آن از این مواد هزینه زیادی به دنبال دارد و به همین دلیل اکثر سیستئین مصرفی ایران از کشورهایی مانند چین و هند که از تولیدکنندگان عمده سیستئین هستند وارد می شود. در مقیاس صنعتی، سیستئین با هیدرولیز از موی انسان (شامل بیش از 14٪ سیستئین) و پرهای اردک تولید می شود.
سیستئین قبلاً به عنوان آمینو اسیدی غیرضروری طبقهبندی شده بود، اما در حال حاضر سیستئین به عنوان یك آمینواسید نیمه ضروری در نظر گرفته میشود، زیرا اگر به اندازه كافی از آن در دسترس باشد، بدن میتواند از آن به جای متیونین كه آمینو اسیدی ضروری است در تولید پروتئین استفاده نماید.
سیستین از اتصال دو ملكول سیستئین به یكدیگر درست میشود. تولیدكنندگان مواد غذایی از سیستئین به عنوان آنتی اكسیدان و نگهدارنده ویتامین C در مواد غذایی استفاده میكنند. افزودن آن به آرد نانوایی باعث كاهش زمان خمیر كردن آرد میشود. از طرف دیگر سیستین را برای تقویت خمیر به آن اضافه میكنند و همین طور به عنوان مكمل غذایی از آن استفاده میشود.
با توجه به فواید ذکر شده و هزینه بالای تولید سیستئین داخلی در حال حاضر گروه بر آن شد تا با استفاده از روش جدید و مقرون به صرفه ای سیستئن را از منابع موجود استخراج کند.
نام ایده: طراحی و ساخت سلول خورشیدی بر پایه شیمی سبز
نام ارائه دهنده/دهندگان: مهسا خدایخش
زمینه و نوع پروژه: عملی/ شیمی/شیمی سبز
درجه سختی: متوسط
نام مدرسه: فرزانگان 1
امروزه با استفاده از منابع تجدید ناپذیر و یا با استفاده از آب، برق تولید می شود ولی این روش ها علاوه بر پر هزینه بودنشان، خسارت های جبران ناپذیری را به طبیعت وارد می کنند. این مسائل در حالی اتفاق می افتد که انرژی خورشید به عنوان یک منبع تجدید پذیر به راحتی در دسترس است و اگر بتوان از این انرژی استفاده کرد از بسیاری از آسیب های محیط زیست ناشی از تولید برق هم می توان جلو گیری کرد ولی در حال حاضر این روش با هزینه های سرسام آوری همراه است که نمی توان از آن برای تولید برق به مقدار زیادی استفاده کرد و دارای محدودیت های بسیاری می باشد.
در طبیعت از روش های بسیاری برای جذب انرژی خورشید استفاده می شود که یکی از آن ها انجام عمل فتوسنتز توسط گیاهان است. در گیاهان درشت مولکولی به نام کلروفیل وجود دارد که با قرار گرفتن در معرض خورشید پیوند بین منیزیم و کربن شکسته می شود و مثل این است که انرژی خورشید را در خود ذخیره می کند و آن را صرف پیوند بین کربن ها و در آخر تولید گلوکز می کند. در نتیجه آن را می توان به عنوان نوعی دریافت کننده انرژی خورشید نام برد.
به همین خاطر گروه پژوهشی درصدد شد که با ایده گرفتن از طبیعت از تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی های دیگر در آزمایشگاه استفاده کند. این روش علاوه بر این که هزینه بسیار کمتری دارد و آسیب جدی به طبیعت وارد نمی کند و سعی می شود که از مواد شیمیایی کمتری استفاده شود.
مهارت های کسب شده
1. استخراج مایع
2. طراحی سلول خورشیدی
3. طراحی مدار الکتریکی