Ученые из Национальной Лаборатории Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) создали первую всецело интегрированную наносистему для неестественного фотосинтеза, в которой солнечная энергия напрямую конвертируется в химическое горючее.

«Как и хлоропласты в зеленых растениях, каковые реализовывают фотосинтез, отечественная неестественная фотосинтетическая совокупность складывается из двух полупроводниковых поглотителей света – межфазного слоя для переноса заряда и пространственно поделённых сокатализаторов», говорит Peidong Yang, химик из Лаборатории Беркли и глава изучения.

«Для облегчения солнечного расщепления воды, в отечественной совокупности мы синтезировали нанопроводные гетероструктуры древообразной формы. Визуально массив этих наноструктур сильно похож на неестественный лес».

«В естественном фотосинтезе поглощенная энергия солнца создаёт заряженные носители, каковые делают химические реакции в отдельных областях хлоропласт», говорит Yang. «Мы интегрировали отечественную нанопроводную гетероструктуру в функциональную совокупность, которая имитирует объединения хлоропласт и снабжает концептуальную схему для улучшенной конвертации солнечной энергии в горючее».

В то время, когда солнечный свет поглощен пигментированными молекулами в хлоропласте, заряженные электроны генерируют перемещения молекул, пока это не приведет к превращению диоксида углерода в углеводные сахара. Эта электронная транспортная цепь именуется схемой Z из-за картины перемещений, напоминающей букву Z.

Peidong Yang и его коллеги кроме этого применяют в собственной совокупности схему Z, но используют два изобильных и устойчивых полупроводниковых материала – оксид и кремний титана. Кремний употребляется для фотокатода, генерирующего водород, а оксид титана для генерирующего кислород фотоанода.

Древоподобная архитектура использована для большого повышения эффективности совокупности. Как деревья в настоящем лесу, плотные массивы неестественных нанодеревьев подавляют отражение света и увеличивают площадь химических реакций.

Под неестественным освещением эта интегрированная неестественная совокупность достигает показателя эффективности конвертации солнечного света в горючее в 0,12%. Не смотря на то, что, в сравнении с природными процессами фотосинтеза, данный показатель не так высок и должен быть улучшен для коммерческого применения.

Источник: Lawrence Berkeley National Laboratory.

• peidong yang
• неестественный фотосинтез
• наносистемы
• национальная лаборатория беркли

Silk Leaf — искусственный лист из шелка и хлоропластов

Интересные записи на сайте:

• Boeing 737 станет похожим на prius
• «Велосипедная вешалка» wheelylift экономит пространство
• Сапцин владимир михайлович, научная биография
• Рок-музыка повышает эффективность солнечных батарей
• Австралийский робот-фермер возделывает лук и шпинат

Подобранные по важим запросам, статьи по теме:

• Гибридный метод искусственного фотосинтеза производит водород и метан

  Не удовлетворившись применением гибридного неестественного фотосинтеза, что преобразует CO2 в биотопливо и пластмассу, исследователи в Национальной…

• Прорыв в искусственном фотосинтезе поможет превращать co2 в пластмассы и биотопливо

  Ученые Национальной лаборатории Лоренса Беркли и Университета Калифорнии, создали гибридную совокупность бактерий и полупроводниковых нанопроводов,…

• Обратный фотосинтез производит биотопливо

  Фотосинтез, как мы все знаем, это крайне важный процесс. Это процесс, благодаря которому растения, водоросли и другие организмы преобразуют солнечный…

• Фотосинтез бионического листа теперь в 10 раз эффективнее, чем натурального

  За последние пара лет в создании неестественных листьев, каковые имитируют свойство собственных природных аналогов создавать энергию из воды и солнечного…

• Искусственные мышцы из рыболовной лески

  Будущее иногда думается прекрасным временем, в то время, когда сплошь и рядом человека будут окружать только вещи из необычных новых материалов,…

• Первый в сша центр розничной торговли с нулевым углеродным следом построит компания walgreens

  Наибольшая сеть американских драгсторов Walgreens выходит в экологические фавориты. Набравшись опыта на внедрении последовательности экологических…