تذكر تعبير "على قدم وساق"؟ هذا هو الحال مع تطور التقنيات القائمة على الجسيمات النانوية.
في بعض الأحيان ، يبدو أن العلماء يغيرون أسس الكون ، مما يجبر القوانين الفيزيائية الأساسية على إفساح المجال أمام العبقرية البشرية. تظهر تطورات مثيرة للاهتمام عند تقاطع البيولوجيا والفيزياء.
قدم معهد فسيولوجيا النبات التابع لأكاديمية العلوم الروسية تطوراً واعداً في إنتاج الوقود الحيوي على أساس مجمعات الجزيئات النانوية الحيوية العاملة على الطاقة الشمسية.
نتائج البحوث بالكامل متاحة على journals.elsevier.com.
التدهور المستمر للبيئة جنبا إلى جنب مع التطور السريع للاقتصاد يتطلب إنشاء طاقة رخيصة وآمنة. تقدم مؤسسة العلوم الروسية منحًا لمثل هذه التطورات.
وفقًا للعلماء ، فإن الطريقة الأكثر فعالية للحصول على طاقة رخيصة هي إنشاء كائنات قادرة على إجراء التمثيل الضوئي الضوئي ، ومحاكاة التمثيل الضوئي ، واستخدام ضوء الشمس لفصل الماء إلى أكسجين وهيدروجين ذري. من المفترض أن تكون مجمعات تطور الأكسجين الاصطناعي أكثر مقاومة لعوامل الإجهاد مقارنةً بنماذجها الطبيعية الأولية.
سيؤدي ذلك إلى زيادة إنتاج الهيدروجين بنفس حجم الماء والضوء المستهلكة. يصبح هذا التأثير ممكنًا مع توسيع نطاق الإشعاع الشمسي المستخدم. التعديلات الجزيئية النانوية للكلوروفيل ستحقق النتائج المرجوة.
وفقًا لمؤلف المقال ، سليمان الله فرداييف ، وهو مؤلف المشروع ، فقد طورت المجموعة محفزات تم اختبارها في سلسلة من التجارب ، التي تتكون من مركب عضوي معدني. تم إدخال المجمعات ذات البنية النانوية في عديد الببتيدات التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع وتعمل كجزء من عينات من النباتات والبكتيريا.
جميع العينات قادرة على تسريع تحلل المياه. في الواقع ، ابتكر العلماء نموذجًا أوليًا لمفاعل حي لإنتاج الوقود الحيوي.
تستخدم العمليات التي تنتج الهيدروجين لفترة طويلة. البادئون هم مصدر مشترك ، مثل الفحم أو الكهرباء. قام الباحثون بتحسين النظم الكهروضوئية باستخدام تقنية النانو. كان النموذج الأولي يعتمد على المركبات النانوية المؤكسدة من أكسيد التيتانيوم والتي كانت مخدرة بالنيتروجين.
يمكن اعتبار البنية الناتجة تناظريةً لمكونات النبات وتعمل بواسطة طاقة الشمس. تكمن أهمية التطوير في عدم استنفاد مورد الطاقة والقدرة على إنشاء مصادر في مناطق غير مأهولة بالسكان في العالم.
أثناء التجارب ، لم يتم إنشاء عينة عاملة فقط ، ولكن أيضًا بنية قادرة على العمل بثبات لمدة 14-15 يومًا. أظهرت الدراسات إمكانية تعديل الكلوروفيل مع الحصول على خصائص فريدة من نوعها - يمكن للنانومبلكس أن يمتص الفوتونات منخفضة الطاقة.
يخطط العلماء لمواصلة العمل في اتجاه توسيع طيف الإشعاع الممتص: أحمر بعيد ، بالقرب من منطقة الأشعة تحت الحمراء.
أجريت الدراسات بالاشتراك مع جامعتي تبريز وأذربيجان والجامعة الأسترالية للتكنولوجيا وجامعة ماربورغ. أظهر تطبيق الجهود المشتركة فرصة حقيقية لإنشاء عينات عمل على المدى القصير.
ربما في وقت قريب ، سيتم تغطية الرمال التي لا نهاية لها من الصحراء أو جوبي بهياكل نانوية معدلة ، مما يوفر الوقود الحيوي الرخيص.
