2012. okt 04.

20. Az egy molekulás napelem

írta: _Maverick
20. Az egy molekulás napelem

munchen.jpgA modern technika és kutatás sok esetben két fontos célkitűzés mentén dolgozik: minél kisebb dolgokat próbálunk előállítani, melyek minél „zöldebbek”, azaz minél kevesebb ugyanakkor lehetőleg megújuló energiát használjanak fel. A természet ezen a fronton is jócskán előttünk jár, hiszen mi felelhetne meg jobban ezeknek a kívánalmaknak egy fotoszintetizáló egysejtű élőlénynél? Csak egy dolog: a fotoszintetizáló molekula. A Technische Universität München kutatói ezeket a molekulákat vizsgálták.

A kísérletek alanya az úgynevezett photosystem-I rendszer volt, egy klorofill protein komplex, amely a kékmoszat kloroplasztisz membránjából került kivonásra. Ezek a komplex molekulák felelősek a növények, algák, baktériumok által végzett fotoszintézis első lépéséért, melynek során a beérkező fényből energiát nyernek és elektronokat továbbítanak. Úgy is mondhatnánk egy mechanikus hasonlattal élve, hogy ezek a proteinek igen nagy hatékonyságú, fénnyel működtetett „elektronpumpaként” üzemelnek. Egészen eddig azonban nem voltak elég érzékeny módszereink ahhoz, hogy az egyetlen molekula által generált elektromos áramot mérni tudjuk. Ezt a hiányosságot pótolták most a müncheni kutatók.

A problémát egyetlen molekula „áramkörbe kötése” jelentette, amelyet kémiai úton oldottak meg: cisztein csoportok segítségével kovalens kötést létesítettek az arany elektróda és a molekula között. Ezek után egy speciális, arannyal borított üveg „nanotűt” alkalmaztak pásztázó közeltér optikai mikroszkóp alatt, melyen keresztül bocsátottak fényt a vizsgált molekulára, és az érintkezés révén biztosították az elektromos kapcsolatot is. Ezzel a módszerrel mérhetővé vált a generált áram.

Az eljárással demonstrálták, hogy ezek a molekulák akár egyesével is gerjeszthetőek és felhasználhatóak energiatermelésre, mely további lehetőségeket nyit meg különböző nanoberendezések energiaellátását illetően.  

Források

Technische Universität München

Ha tetszett a bejegyzés, és szeretnél frissen értesülni az újakról, illetve szívesen olvasnád azokat az írásokat is, melyeket csak ajánlunk, de külön bejegyzéssé nem érnek (vagy nincs szükség kiegészítésükre), akkor csatlakozz a blog Facebook oldalához a jobb hasábban megtalálható alkalmazás segítségével! 
Szólj hozzá

energia fotoszintézis fókuszpont