Husk uttrykket "med sprang og grenser"? Dette er omtrent tilfelle med utviklingen av nanopartikkelbaserte teknologier.
Noen ganger virker det som forskere forandrer grunnlaget for universet, tvinger de grunnleggende fysiske lovene til å gi vei til menneskelig geni. Interessante utviklinger vises ved krysset mellom biologi og fysikk.
Institutt for plantefysiologi fra det russiske vitenskapsakademiet presenterte en lovende utvikling av biodrivstoffproduksjon basert på nanobiomolekylære komplekser som opererer på solenergi.
Helt forskningsresultater er tilgjengelig på journals.elsevier.com.
Konstant forverring av den økologiske situasjonen sammen med den raske utviklingen av økonomien krever etablering av billig og trygg energi. Den russiske vitenskapsstiftelsen gir stipend for slik utvikling.
Ifølge forskere er den mest effektive måten å få billig energi på å skape gjenstander som kan utføre fotobiosyntese, etterligne fotosyntese og bruke sollys til å skille vann inn i oksygen og atom hydrogen. Det antas at kunstig oksygenutviklingskomplekser vil være mye mer motstandsdyktige overfor stressfaktorer sammenlignet med deres naturlige prototyper.
Dette vil øke utbyttet av hydrogen med samme volum vann og lett forbrukes. Denne effekten blir mulig med utvidelsen av spektret av solstråling som brukes. Nano-molekylære modifikasjoner av klorofyll vil oppnå de ønskede resultatene.
Ifølge forfatteren av artikkelen, utviklet Suleiman Allahverdiyev, som er prosjektforfatteren, utviklet gruppen testede katalysatorer i en rekke eksperimenter, som består av metallorganisk forbindelse. Nanostrukturerte komplekser ble introdusert i kunstig opprettede polypeptider og fungert som del av prøver av vegetasjon og bakterier.
Alle prøver er i stand til å akselerere nedbrytningen av vann. Faktisk har forskere skapt en prototype av en levende reaktor for å produsere biodrivstoff.
Prosesser som produserer hydrogen brukes i lang tid. Initiatørene er en vanlig kilde, for eksempel kull eller elektrisitet. Forskere forbedret fotoelektrokjemiske systemer ved hjelp av nanoteknologi. Prototypen ble basert på titanoksyd nanokomplekser, som ble dotert med nitrogen.
Den resulterende strukturen kan betraktes som en analog av plantekomponenter og virker av solenergien. Betydningen av utviklingen ligger i uutarmbarheten til energiressursen og evnen til å skape kilder i upopulerte områder på planeten.
Under forsøkene ble ikke bare en arbeidsprøve opprettet, men en struktur som kunne stabilisere seg i 14-15 dager. Studier har vist muligheten for å modifisere klorofyll med å oppnå unike egenskaper - nanokomplekset er i stand til å absorbere lav-energi fotoner.
Forskere planlegger å fortsette å jobbe i retning av å utvide spektret av absorbert stråling: langt rødt, nær infrarødt område.
Studiene ble gjennomført i fellesskap med Tabriz og Aserbajdsjan universiteter, Australian University of Technology, University of Marburg. Anvendelsen av felles innsats har vist en reell mulighet til å skape arbeidsprøver på kort sikt.
Kanskje snart vil de endeløse sandene i Sahara eller Gobi bli dekket av modifiserte nanostrukturer, som gir billige biodrivstoff.
