Naukowcy napędzają urządzenia za pomocą fotosyntezy
Przyroda do perfekcji doprowadziła sztukę
wykorzystywania energii słonecznej do pobudzania wzrostu. Międzynarodowy
zespół naukowców zbadał, co jest potrzebne do sztucznego odtworzenia
tego procesu. Wyniki mogą znaleźć rozmaite zastosowania, od alternatywy
dla ropy, poprzez ultragęste pamięci komputerowe, po wysokowydajne
ogniwa słoneczne.
Sztuczna fotosynteza umożliwiłaby produkowanie paliw ze światła
słonecznego - do ładowania materiałów biologicznych i transferu energii.
Podczas gdy tradycyjne źródła energii kurczą się, energii słonecznej
jest pod dostatkiem. Użycie jej do wytwarzania paliwa zapewniłoby
alternatywne źródło energii.
Na elektronice molekularnej zasadzał się projekt BIMORE
(Bioinspirowana optoelektronika molekularna), w ramach którego
wykorzystano komponenty molekularne do napędzania elementów
elektronicznych. Cel to zmniejszenie elektroniki do skali pojedynczej
molekuły. W tej skali materiały mają całkowicie odmienne właściwości,
które należy poznać, zanim będzie je można wykorzystać. Projekt BIMORE
pogłębił tę wiedzę.
Zespół wyhodował purpurowe bakterie fototroficzne, które następnie
badano za pomocą spektroskopii femtosekundowej - co można porównać do
zrobienia wielu zdjęć w bardzo szybkim tempie. Dzięki temu naukowcy
sprawdzili, w którym momencie energia świetlna przeskakuje z jednej
grupy bakterii do drugiej. Mogli także przyjrzeć się, kiedy energia
świetlna osiąga "centrum reakcyjne", w którym przekształcana jest na
energię biochemiczną.
Obserwacja całego procesu pokazała, jak można zarządzać transferem
energii, aby zoptymalizować sprawność optoelektroniki - gałęzi
technologii łączącej elektryczność ze światłem, która obejmuje ogniwa i czujniki słoneczne.
Zespół opracował również antenę do wychwytywania światła w taki sam
sposób, jak sygnału radiowego. Antena wykorzystuje dwie złote końcówki w rozstawie nanoskalowym - czyli w odległości około setnej tysięcznej
grubości ludzkiego włosa. Końcówki wyłapują światło i skupiają je w niewielkiej przestrzeni, zwiększając jego natężenie.
Mimo iż umiejętność ładowania molekuł już otwiera nowe możliwości,
to zdolność włączania i wyłączania ich byłaby jeszcze cenniejsza. Mając
to na uwadze zespołowi udało się opracować tranzystor emitujący światło
(LET), pokryty warstwą molekuł fotochromowych (zmieniających kolor w czasie ekspozycji na konkretny rodzaj światła) o obiecujących
parametrach przełączania.
Projekt BIMORE otrzymał niemal 2,8 mln EUR dofinansowania, które
przeznaczono także na szkolenie sieci 19 młodych naukowców (stypendystów
Marie Curie) w dziedzinie bioinspirowanej optoelektroniki molekularnej.
W skład sieci BIMORE wchodzi dziewięć instytutów z sześciu krajów UE
oraz Izraela i Szwajcarii.
Więcej informacji:
BIMORE
http://www.umbodsmadur.de/bimore/index.html
Karta informacji o projekcie BIMORE
http://cordis.europa.eu/projects/rcn/82447_pl.html
Źródło: http://cordis.europa.eu/
Tagi: słońce, fotosynteza, ogniwa, energia, lab, laboratorium, laboratoria, biotechnologia
wstecz Podziel się ze znajomymi