Zapamätajte si výraz "míľovými krokmi"? To je zhruba prípad vývoja technológií založených na nanočasticiach.
Niekedy sa zdá, že vedci menia základy vesmíru a nútia základné fyzikálne zákony, aby ustúpili ľudskému géniovi. Zaujímavý vývoj sa objavuje na križovatke biológie a fyziky.
Ústav fyziológie rastlín Ruskej akadémie vied predstavil sľubný rozvoj výroby biopalív na báze nanobiomolekulárnych komplexov pôsobiacich na slnečnú energiu.
Výsledky výskumu sú k dispozícii na stránkach journals.elsevier.com.
Neustále zhoršovanie ekologickej situácie spolu s rýchlym rozvojom ekonomiky si vyžaduje vytvorenie lacnej a bezpečnej energie. Granty na takýto vývoj poskytuje Ruská vedecká nadácia.
Podľa vedcov je najefektívnejším spôsobom, ako získať lacnú energiu, vytvoriť objekty schopné vykonávať fotobiosyntézu, napodobňovať fotosyntézu a používať slnečné svetlo na separáciu vody na kyslík a atómový vodík. Predpokladá sa, že umelé kyslíkové komplexy budú oveľa odolnejšie voči stresovým faktorom v porovnaní s ich prirodzenými prototypmi.
To zvýši výťažok vodíka s rovnakým objemom vody a spotrebovaného svetla. Tento efekt je možný s rozšírením spektra použitého slnečného žiarenia. Nano-molekulárne modifikácie chlorofylu dosiahnu požadované výsledky.
Podľa autora článku, Suleiman Allahverdiyev, ktorý je autorom projektu, skupina vyvinula testované katalyzátory v sérii experimentov, ktoré sa skladajú z kovovo-organickej zlúčeniny. Nanostruktúrované komplexy sa zaviedli do umelo vytvorených polypeptidov a fungovali ako súčasť vzoriek vegetácie a baktérií.
Všetky vzorky sú schopné urýchliť rozklad vody. V skutočnosti vedci vytvorili prototyp živého reaktora na výrobu biopalív.
Procesy, ktoré produkujú vodík, sa používajú dlhodobo. Iniciátory sú spoločným zdrojom, ako je uhlie alebo elektrina. Výskumníci zlepšili fotoelektrochemické systémy využívajúce nanotechnológie. Prototyp bol založený na nanokomplexoch oxidu titaničitého, ktoré boli dopované dusíkom.
Výsledná štruktúra môže byť považovaná za analógiu rastlinných zložiek a funguje energiou Slnka. Význam rozvoja spočíva v nevyčerpateľnosti zdroja energie a schopnosti vytvárať zdroje v neobývaných oblastiach planéty.
Počas experimentov nebola vytvorená len pracovná vzorka, ale štruktúra schopná stabilne fungovať 14 až 15 dní. Štúdie ukázali možnosť modifikácie chlorofylu so získaním jedinečných vlastností - nanokomplex je schopný absorbovať nízkoenergetické fotóny.
Vedci plánujú pokračovať v práci v smere rozširovania spektra absorbovaného žiarenia: ďaleko červenej, blízko infračervenej oblasti.
Štúdie sa uskutočnili spoločne s univerzitami Tabriz a Azerbajdžan, Austrálskou technologickou univerzitou, Univerzitou v Marburgu. Aplikácia spoločného úsilia ukázala reálnu príležitosť na vytvorenie pracovných vzoriek v krátkodobom horizonte.
Možno čoskoro budú nekonečné piesky Sahary alebo Gobi pokryté upravenými nanoštruktúrami, ktoré poskytnú lacné biopalivá.
