Ghi nhớ biểu thức "bởi bước nhảy vọt"? Đây là trường hợp gần như với sự phát triển của các công nghệ dựa trên hạt nano.
Đôi khi dường như các nhà khoa học thay đổi nền tảng của vũ trụ, buộc các quy luật vật lý cơ bản phải nhường chỗ cho thiên tài của con người. Sự phát triển thú vị xuất hiện ở ngã ba của sinh học và vật lý.
Viện Sinh lý học thực vật thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga đã trình bày một sự phát triển đầy hứa hẹn về sản xuất nhiên liệu sinh học dựa trên các phức hợp phân tử nano hoạt động dựa trên năng lượng mặt trời.
Kết quả nghiên cứu đầy đủ có sẵn trên journals.elsevier.com.
Suy thoái liên tục của tình hình sinh thái cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế đòi hỏi phải tạo ra năng lượng rẻ và an toàn. Quỹ khoa học Nga cung cấp tài trợ cho những phát triển như vậy.
Theo các nhà khoa học, cách hiệu quả nhất để có được năng lượng rẻ là tạo ra các vật thể có khả năng tiến hành quang hợp, bắt chước quang hợp và sử dụng ánh sáng mặt trời để tách nước thành oxy và hydro nguyên tử. Người ta cho rằng các phức hợp tiến hóa oxy nhân tạo sẽ có khả năng chống lại các yếu tố căng thẳng cao hơn nhiều so với các nguyên mẫu tự nhiên của chúng.
Điều này sẽ làm tăng sản lượng hydro với cùng một thể tích nước và ánh sáng tiêu thụ. Hiệu ứng này trở nên khả thi với sự mở rộng phổ của bức xạ mặt trời được sử dụng. Điều chỉnh phân tử nano của diệp lục sẽ đạt được kết quả mong muốn.
Theo tác giả của bài báo, Suleiman Allahverdiyev, tác giả của dự án, nhóm đã phát triển các chất xúc tác được thử nghiệm trong một loạt các thí nghiệm, bao gồm hợp chất hữu cơ kim loại. Các phức hợp cấu trúc nano được đưa vào các polypeptide được tạo ra nhân tạo và hoạt động như một phần của các mẫu thực vật và vi khuẩn.
Tất cả các mẫu có thể đẩy nhanh quá trình phân hủy nước. Trên thực tế, các nhà khoa học đã tạo ra một nguyên mẫu của một lò phản ứng sống để sản xuất nhiên liệu sinh học.
Các quá trình sản xuất hydro được sử dụng trong một thời gian dài. Những người khởi xướng là một nguồn phổ biến, chẳng hạn như than hoặc điện. Các nhà nghiên cứu đã cải thiện hệ thống quang hóa bằng công nghệ nano. Nguyên mẫu được chế tạo dựa trên các nanocomplex oxit titan, được pha tạp nitơ.
Cấu trúc kết quả có thể được coi là một chất tương tự của các thành phần thực vật và hoạt động bằng năng lượng của Mặt trời. Tầm quan trọng của sự phát triển nằm ở sự vô tận của nguồn năng lượng và khả năng tạo nguồn ở các khu vực không có dân cư trên hành tinh.
Trong các thí nghiệm, không chỉ một mẫu làm việc được tạo ra, mà là một cấu trúc có khả năng hoạt động ổn định trong 14-15 ngày. Các nghiên cứu đã chỉ ra khả năng sửa đổi chất diệp lục bằng cách thu được các tính chất độc đáo - nanocomplex có thể hấp thụ các photon năng lượng thấp.
Các nhà khoa học có kế hoạch tiếp tục làm việc theo hướng mở rộng phổ bức xạ hấp thụ: đỏ xa, gần vùng hồng ngoại.
Các nghiên cứu được thực hiện cùng với các trường đại học Tabriz và Azerbaijan, Đại học Công nghệ Úc, Đại học Marburg. Việc áp dụng các nỗ lực chung đã cho thấy một cơ hội thực sự để tạo ra các mẫu làm việc trong thời gian ngắn.
Có lẽ sớm thôi, những bãi cát bất tận của Sahara hay Gobi sẽ được bao phủ bởi các cấu trúc nano biến đổi, tạo ra nhiên liệu sinh học giá rẻ.
