Пам'ятаєте вислів "Не по днях, а по годинах"? Приблизно так йдуть справи з розвитком технологій на основі наночасток.
Часом здається, що вчені змінюють основи світобудови, змушуючи основні фізичні закони поступатися дорогою людському генію. Цікаві розробки з'являються на стику біології та фізики.
Інститут фізіології рослин РАН представив перспективну розробку виробництва біопалива на основі нанобіомолекулярних комплексів, які працюють на енергії Сонця.
Повністю з результатами дослідження можна ознайомитися на journals.elsevier.com.
Постійне погіршення екологічної обстановки разом з бурхливим розвитком економіки вимагають створення дешевої і безпечної енергії. Російський науковий фонд виділяє гранти під такі розробки.
На думку вчених, найбільш ефективний шлях отримання дешевої енергії полягає в створенні об'єктів, здатних проводити фотобіосінтез, мімікрувати фотосинтез, використовувати сонячне світло для поділу води на кисень і атомарний водень. Передбачається, що штучні комплекси виділення кисню будуть набагато стійкіше до стресових факторів в порівнянні зі своїми природними прототипами.
Це дозволить збільшити вихід водню при тому ж об'ємі води і споживаного світла. Такий ефект стає можливим при розширенні спектра використовуваного сонячного випромінювання. Наномолекулярна модифікації хлорофілу дозволять досягти бажаних результатів.
За словами автора статті, Сулеймана Аллахвердиева, що є автором проекту, група розробила випробувала в ході ряду експериментів каталізатори, які складаються з металлорганікі. Наноструктуровані комплекси були впроваджені в штучно створені поліпептиди і функціонували в складі зразків рослинності і бактерій.
Всі зразки здатні прискорювати розкладання води. По суті, вченими був створений прототип живого реактора для отримання біопалива.
Процеси, що дають на виході водень, використовуються досить давно. Ініціаторами служать звичайний джерело, наприклад, кам'яне вугілля або електрику. Дослідники поліпшили фотоелектрохімічні системи, використавши нанотехнології. В основу прототипу лягли нанокомплексів з оксиду титану, який легованих азотом.
Отримана структура може вважатися аналогом рослинних компонентів і працює за рахунок енергії Сонця. Значимість розробки полягає в невичерпності енергетичного ресурсу та можливості створювати джерела в незаселених ділянках планети.
В ході експериментів був створений не просто працюючий зразок, а структура, здатна стабільно працювати протягом 14-15 днів. Дослідження показали можливість модифікування хлорофілу з отриманням унікальних властивостей - Нанокомплекс здатний поглинати низькоенергетичні фотони.
Вчені планують продовжити роботу в сторону розширення спектра поглинається випромінювання: далека червона, ближня інфрачервона області.
Дослідження проходили спільно з Тебрізськоє і Азербайджанським університетами, австралійським Технологічним університетом, Марбурзького університету. Додаток спільних зусиль показала реальну можливість створювати робочі зразки в найближчій перспективі.
Можливо незабаром безкраї піски Сахари або Гобі покриються модифікованими наноструктурами, що дають дешеве біопаливо.
