Zapojenie zrkadiel do procesu fotosyntézy pomôže pri výrobe čistého paliva

0

Vedci vidia obrovský potenciál v možnosti manipulovať alebo napodobňovať prirodzený proces fotosyntézy, čo by mohlo viesť k novým formám čistého paliva, spôsobom pohlcovania oxidu uhličitého alebo pomôcť pri objavovaní liekov. Tím zo švédskej Lundskej univerzity demonštroval, ako možno použiť starostlivo rozmiestnené zrkadlá na zachytávanie svetla a zvýšenie účinnosti fotosyntetického zberu.

Fotosyntéza je proces, pri ktorom rastliny premieňajú slnečné svetlo, oxid uhličitý a vodu na chemickú energiu. Umelé formy fotosyntézy by ju mohli napodobniť pomocou solárnych článkov a elektrolyzérov na štiepenie vody na vodík alebo priesvitných materiálov v tvare umelých listov, ktoré premieňajú slnečné svetlo na energiu prostredníctvom chemických reakcií.

Sľubný pokrok sa dosiahol, pokiaľ ide o preplňovanie fotosyntézy (tzv. C4 fotosyntéza) v živých organizmoch. Napríklad špeciálne konštrukcie elektród zvyšujú schopnosť fotosyntetických baktérií zbierať energiu. Týmto smerom sa vydal aj nový výskum z Lundskej univerzity. Vedci pracovali s komplexmi zachytávajúcimi svetlo z fotosyntetických purpurových baktérií.

Tieto komplexy sa skladajú z molekúl bielkovín a chlorofylu, ktoré prenášajú svetelnú energiu do iného komplexu, známeho ako reakčné centrum, ktoré následne poháňa bunkový metabolizmus organizmu. Tieto „anténové“ komplexy boli umiestnené medzi dve optické zrkadlá, ktoré boli od seba vzdialené len nanometre. 

 

„Dá sa povedať, že svetlo, ktoré sa odráža tam a späť medzi zrkadlami, zachytávame v akomsi zajatí,“ povedal Tönu Pullerits, profesor chemickej fyziky na Lundskej univerzite. Skúmaním tohto procesu pomocou ultrarýchlej laserovej spektroskopie vedci pozorovali silnejšie interakcie medzi odrazeným svetlom a anténovými komplexmi a potom „výrazné predĺženie trvania excitovaného stavu“. 

To môže následne vytvoriť vlnový efekt, ktorý urýchľuje prenos energie, čím sa v konečnom dôsledku zrýchľuje a zefektívňuje jeden z kľúčových prvkov fotosyntézy. Výskum bol uverejnený v časopise Nature Communications.

Zdroj: newatlas.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať