Mäleta väljendit "hüppeliselt"? See on umbes nanoosakestel põhinevate tehnoloogiate arendamise puhul.
Mõnikord tundub, et teadlased muudavad universumi aluseid, sundides põhilisi füüsilisi seadusi andma teed inimese geeniusele. Bioloogia ja füüsika ristmikul ilmnevad huvitavad arengud.
Venemaa Teaduste Akadeemia Taimfüsioloogia Instituut esitles paljutõotavat arengut biokütuste tootmisel, mis põhineb päikeseenergial töötavatel nanobiomolekulaarsetel kompleksidel.
Täielikult uurimistulemused on saadaval aadressil journals.elsevier.com.
Ökoloogilise olukorra pidev halvenemine koos majanduse kiire arenguga eeldab odava ja turvalise energia loomist. Venemaa Teadusfond toetab selliseid arenguid.
Teadlaste sõnul on kõige tõhusam viis odavaks energia saamiseks luua fotobiosünteesi läbiviimiseks, fotosünteesi jäljendavaks objektiks ja kasutada päikesevalgust vee eraldamiseks hapnikuks ja aatomi vesinikuks. Eeldatakse, et kunstliku hapniku arengukompleksid on võrreldes nende looduslike prototüüpidega palju vastupidavamad stressiteguritele.
See suurendab vesiniku saagist sama koguse vee ja tarbitava valgusega. See efekt saab võimalikuks päikesekiirguse spektri laiendamisega. Klorofülli nano-molekulaarsed modifikatsioonid saavutavad soovitud tulemused.
Artikli autori sõnul on projekti autoriks olnud Suleiman Allahverdiyev grupis välja töötanud katsetatud katalüsaatoreid, mis koosnesid metall-orgaanilisest ühendist. Nanostruktureeritud kompleksid viidi kunstlikult loodud polüpeptiididesse ja toimisid osana taimestiku ja bakterite proovidest.
Kõik proovid on võimelised vee lagunemist kiirendama. Tegelikult on teadlased loonud biokütuste tootmiseks elava reaktori prototüübi.
Vesinikku tootvaid protsesse kasutatakse pikka aega. Algatajad on ühine allikas, nagu kivisüsi või elekter. Teadlased parandasid nanotehnoloogiat kasutavaid fotoelektrokeemilisi süsteeme. Prototüüp põhines titaanoksiidi nanokompleksidel, millele oli lisatud lämmastikku.
Saadud struktuuri võib pidada taime komponentide ja tööde analoogiks päikese energia abil. Arengu tähtsus seisneb energiaressursside ammendamatuses ja võimes luua allikaid planeedi asustamata piirkondades.
Katsete ajal ei loodud mitte ainult tööproovi, vaid ka struktuuri, mis on võimeline pidevalt töötama 14-15 päeva. Uuringud on näidanud võimalust muuta klorofülli unikaalsete omadustega - nanokompleks on võimeline absorbeerima madala energiaga fotoneid.
Teadlased kavatsevad jätkata tööd neeldunud kiirguse spektri laiendamiseks: kaugelt punane, infrapunase piirkonna lähedal.
Uuringud viidi läbi koos Tabrizi ja Aserbaidžaani ülikoolidega, Austraalia Tehnoloogiaülikooliga, Marburgi Ülikooliga. Ühiste jõupingutuste rakendamine on näidanud tõelist võimalust töötada lühiajaliselt tööproove.
Võib-olla varsti Sahara või Gobi lõputu liiv kaetakse muudetud nanostruktuuridega, andes odavaid biokütuseid.
