Denk aan de uitdrukking "Met grote sprongen"? Dit is ongeveer het geval bij de ontwikkeling van op nanodeeltjes gebaseerde technologieën.
Soms lijkt het erop dat wetenschappers de grondvesten van het universum veranderen, waardoor de fysieke basiswetten gedwongen worden plaats te maken voor menselijk genie. Interessante ontwikkelingen verschijnen op het kruispunt van biologie en natuurkunde.
Het Institute of Plant Physiology van de Russian Academy of Sciences presenteerde een veelbelovende ontwikkeling van de productie van biobrandstoffen op basis van nanobiomoleculaire complexen die werken op zonne-energie.
Volledige onderzoeksresultaten zijn beschikbaar op journals.elsevier.com.
Voortdurende verslechtering van de ecologische situatie samen met de snelle ontwikkeling van de economie vereist het creëren van goedkope en veilige energie. De Russian Science Foundation verstrekt subsidies voor dergelijke ontwikkelingen.
Volgens wetenschappers is het de meest effectieve manier om goedkope energie te krijgen objecten te creëren die in staat zijn fotobiosynthese uit te voeren, fotosynthese na te bootsen en zonlicht te gebruiken om water te scheiden in zuurstof en atomaire waterstof. Er wordt verondersteld dat kunstmatige zuurstofevolutiecomplexen veel beter bestand zijn tegen stressfactoren in vergelijking met hun natuurlijke prototypen.
Dit zal de opbrengst van waterstof met hetzelfde volume aan verbruikt water en licht verhogen. Dit effect wordt mogelijk door de uitbreiding van het gebruikte spectrum van zonnestraling. Nano-moleculaire modificaties van chlorofyl zullen de gewenste resultaten bereiken.
Volgens de auteur van het artikel, Suleiman Allahverdiyev, die de auteur van het project is, ontwikkelde de groep geteste katalysatoren in een reeks experimenten, die bestaan uit metaal-organische verbindingen. Nanogestructureerde complexen werden geïntroduceerd in kunstmatig gecreëerde polypeptiden en functioneerden als onderdeel van monsters van vegetatie en bacteriën.
Alle monsters kunnen de ontleding van water versnellen. Wetenschappers hebben zelfs een prototype van een levende reactor voor biobrandstoffen gemaakt.
Processen die waterstof produceren, worden lange tijd gebruikt. De initiatiefnemers zijn een gemeenschappelijke bron, zoals kolen of elektriciteit.Onderzoekers verbeterden foto-elektrochemische systemen met behulp van nanotechnologie. Het prototype was gebaseerd op titaniumoxide nanocomplexen, die waren gedoteerd met stikstof.
De resulterende structuur kan worden beschouwd als een analoog van plantcomponenten en werkt door de energie van de zon. Het belang van de ontwikkeling ligt in de onuitputtelijkheid van de energiebron en het vermogen om bronnen te creëren in onbewoonde delen van de planeet.
Wetenschappers zijn van plan verder te werken in de richting van uitbreiding van het spectrum van geabsorbeerde straling: ver rood, nabij-infraroodgebied.
De studies werden gezamenlijk uitgevoerd met de universiteiten van Tabriz en Azerbeidzjan, de Australian University of Technology, de Universiteit van Marburg. De toepassing van gezamenlijke inspanningen heeft een reële kans laten zien om op korte termijn werkvoorbeelden te maken.
Misschien zullen binnenkort de eindeloze zandvlakten van de Sahara of Gobi bedekt zijn met gemodificeerde nanostructuren, waardoor goedkope biobrandstoffen worden gewonnen.
