Proteine meduze aprins viitorul energiei solare

Celulele fotovoltaice pe siliciu și modificate prospera, dar să le înlocuiască deja merge organice, ieftin și ecologic. Este neatractive verde lămâiță din celulele vii ale organismelor simple - de la alge la meduze - promisiuni cu perspective serioase. Acesta sa angajat să dovedească o dată două echipe de cercetători din Suedia și Marea Britanie.Prima descoperire facuta de oamenii de știință de la Universitatea Chalmers de Tehnologie suedeză (Chalmers). Ei au făcut un prototip al unei celule solare, în care constructul introdus elementul neobișnuit - verde fluorescent proteina cristal meduze.

în mod tradițional, proteina verde fluorescentă (GFP) este folosit ca eticheta luminescent in celule si biologie moleculara studiul expresiei genelor (pentru care chiar și a dezvoltat un sistem video special).

Video: Fiorenzo Omenetto: mătase, materialul vechi al viitorului

GFP ca un marker dovedit a fi util în ingineria genetică - ea ne permite să distingem celulele hibride în selectarea lor. și anume "luminos" proteine îi datorăm o mulțime de specii transgenice existente ale organismelor vii. Pentru descoperirea și utilizarea acestui instrument neprețuit, oamenii de știință, selectați GFP, el a primit Premiul Nobel pentru chimie în 2008.

"evidențiat" folosind tesut viu GFP descoperit în oamenii de știință timp util, posibilitatea de a observa procesele inaccesibile anterior - cresterea celulelor nervoase si a tumorilor canceroase sau, la fel ca în această imagine, dezvoltarea embrionului mouse-ului (Figura Southwestern University).

Aproape o jumătate de secol, oamenii de știință au folosit GFP, reprezentând mai degrabă slab în prezent, ceea ce adevărata funcția proteinei în natură - a fost descoperit abia în 2009. Apoi, face o descoperire, cercetatorii rusi au descoperit ca GFP este responsabil pentru procesul de fotosinteza imitarea, și, eventual, ajuta organismul sa se simta lumina.

In acest fel de proteine minunat experții suedezi au studiat a condus Zachary Chiragvandi (Zackary Chiragwandi), care a colectat o celulă fotovoltaică a doi electrozi de aluminiu, cu un substrat de dioxid de siliciu.

Dezvoltarea sa Chiragvandi si colegii sunt destul de o lungă perioadă de timp - prototipul acestui dispozitiv a fost descris într-un articol din 2008, publicat in Jurnalul de Chimie Fizică C (ilustrare Chiragwandi și colab.).

Electrozii separă o distanță scurtă, și în care respectiva proteină este. După iradiere cu lumină ultravioletă, absoarbe fotoni si genereaza electroni, un colorant funcție care îndeplinește celulele Grettselya.

proteina Meduze a fost selectat de către cercetători din cauza prețului său scăzut (pentru "clasic" Aceleași celule Grettselya amestecate cu colorant necesar dioxid de titan). Și nu aveți nevoie de mai multe proteine este procesat mai departe înainte de experiment.

De asemenea, oamenii de știință integrat proteină activă într-o celulă de combustibil biologic, care nu necesită o sursă de lumină externă. Fotonii într-un astfel de dispozitiv sunt un amestec de substanțe, cum ar fi enzimele de magneziu și luciferază observate în organisme licurici (Lampyridae) Și pansea de mare (Renilla reniformis).

Oamenii de stiinta, a caror hartie nu a fost publicat in peer-revizuite jurnal, sugereaza - ca o sursă de energie este util pentru nanodispozitivelor medicale de diagnostic ale viitorului.

Crystal meduze, cu toate acestea, nu sunt singurii furnizori de materiale pentru celule solare organice. Un alt grup de oameni de știință de la laboratorul CREST la Cambridge dezvoltat ca ideea unității suedeză, care este compus din alge.

Film de celule fotosintetice oameni de știință plasate pe partea de sus a conductorului transparent. Ultimul convertit la nanoparticule de platină acoperite de catod carbon. Celulele de alge într-un astfel de dispozitiv sub expunerea la soare a începe apa divizat și eliberează oxigen, electroni și protoni.

Înainte electronii vor fi folosite pentru a transforma dioxidul de carbon în compuși organici cum ar fi dispozitivul "trage" le din celula - există un curent într-un circuit extern.

Anul trecut, o echipă de cercetători de la Cambridge a deschis structura celulară special, prin care colonia de alge "dansuri" (Fotografiată), răsucindu în jurul axei sale (ceea ce biologii a scris o lucrare in Physical Review Letters). utilizarea energiei Topic alga explorează comitetul special al Universității algale Bioenergy Consortium (Vector Drescher et al.).

Trebuie remarcat faptul că eficiența dispozitivului lasă încă mult de dorit - doar 0,1%. Cu toate acestea, oamenii de stiinta Cambridge sunt entuziaști.

"Pentru alge are un potențial semnificativ ca sursă de bioenergie. Aflați elementele de bază ale metabolismului și biologiei moleculare, precum și utilizarea abilă de un fantastic variante naturale de diferite tipuri de aceste plante, vom putea folosi acest potențial pentru producția de masă de energie"- spune un comunicat de presa de la Cambridge Bolkomb David (David Baulcombe), șef al departamentului de botanică.

În ciuda succesului relativ modeste în muncă, experții britanici atât de siguri de perspectivele de utilizare a algelor în sectorul energetic, care vara trecută a organizat o expoziție tematică "Faceți cunoștință cu alge" (Meet alge). Acesta a avut loc în cadrul târgului știință anual al Royal Society - Stiinta Expozitia de vara 2010.

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit