Подкрепете ни!




Наука14 март 2012

Растителни батерии

Биологично изобретение получава ток само от светлина и вода



Израелски физици изобретиха нов тип батерии, които извличат електричеството от вода, разлагайки молекулите й с помощта на белтъци, които растенията използват в процеса на фотосинтеза, става ясно от статия, публикувана в списанието Nature Communications.


Растенията, бактериите и други микроорганизми преобразуват светлинната енергия в хранителни вещества с помощта на тъй наречените фотосистеми I и II, които включват в себе си няколко десетки отделни компоненти - белтъци, мазнини и пигменти - хлорофили. Първата система улавя фотоните от видимия спектър на лъчение и преобразува енергията им в свободни електрони, а втората разделя водната молекула на кислород и водород и използва последния за събирането на молекули с хранителни вещества.

 

Група учени, начело с Итамар Вилнер от Еврейския университет в Ерусалим, изследвала начините за създаване на източници за захранване с електричество на базата на втората фотосистема, за работата на които не е нужен никакъв химически компонент - въглекисел газ или катализатор, разрушаващ се в процеса на използване.

 

Вилнер и колегите му решили този проблем с помощта на два природни компонента на полюсите на батерията. Анодът - отрицателният полюс, бил създаден по следния начин. Първо учените развили колония от синьо-зелени бактерии Mastigocladus laminosus и извлекли от клетките им молекули фотосинтезиращи белтъци. След това физиците създали неголям златен електрод, чиято повърхност била покрита със специален полимер и към свободните "опашки" се прикрепяли молекули от фотосистема ІІ. Този полимер изпълнявал едновременно две функции - задължал молекулите на фотосистемата на място и се явявал проводник, по който свободните електрони протичали към златния електрод.

 

Положителният полюс - катодът, бил създаден от стъкловъглерод, повърхността на който била покрита с въглеродни нанотръбички и с фермента билирубин оксидаза. Това вещество улавя свободните електрони и ги използва за превръщането на свободния кислород във водна молекула. Както обясняват физиците, тази реакция спира изпускането на кислорода, извлечен от водната молекула в анода.

 

Авторите превърнали идеята си в практика и проверили резултатите. Устройството успешно генерирало електрически ток в продължение на три часа и продължило да работи 10 часа след това, снижавайки ефективността си на 10%.

 

Според изследователите биобатерията преобразува около 1% от светлинната енергия в електрическа, което според тях е достатъчен среден показател. Другите фотосинтезиращи акумулатори до момента са достигали ефективност между 0,2 и 3,3%. За сметка на това те изисквали постоянното добавяне на катализатори и допълнителни реагенти, което ги прави неподходящи за промишлена и битова употреба.

 

Изследователите планират да подобрят работата на своето изобретение, разработвайки по-ефективна "опаковка" и присъединявайки молекули на фотосистемата към отрицателния полюс на биобатерията.

 

Източник: ria.ru

Нашите харесвания и нехаресвания могат да оформят вярванията ни за света около нас Наука

Нашите харесвания и нехаресвания могат да оформят вярванията ни за света около нас

На 90 г. почина авторът на „Мисленето“– нобелистът Даниъл Канеман

Слушайте 5 минути на ден и животът ви напълно ще се промени Наука

Слушайте 5 минути на ден и животът ви напълно ще се промени

Чистите тибетски лечебни дзен звуци намаляват стреса и тревожността, действат болкоуспокояващо

Чипираният пациент на Мъск играе шах със силата на мисълта Наука

Чипираният пациент на Мъск играе шах със силата на мисълта

Парализираният от раменете надолу мъж: „Започнах да си представям как курсорът се движи"

Равноденствие и слънцестоене – знаете ли разликата? Наука

Равноденствие и слънцестоене – знаете ли разликата?

Приликата е само, че и двете се случват два пъти годишно и са свързани със Слънцето

Полюсите на Титан са опасани с идеално прави линии Наука

Полюсите на Титан са опасани с идеално прави линии

Учени изследват геоложката характеристика на спътника на Сатурн

Starship на SpaceX все пак успешно излетя и достигна орбита за първи път Наука

Starship на SpaceX все пак успешно излетя и достигна орбита за първи път

Накрая изгоря над Индийския океан, но напредък има

Първият отворен AI модел на български език вече е достъпен за всички Наука

Първият отворен AI модел на български език вече е достъпен за всички

Обучен е с над 3 милиарда български изречения и се състои от 7 милиарда параметъра

Слънцето не е било толкова активно от 2017 г. Наука

Слънцето не е било толкова активно от 2017 г.

На 8 април 2024 г. пълното слънчево затъмнение ще разкрие великолепната корона на нашето светило

„Одисей“ кацна на Луната Наука

„Одисей“ кацна на Луната

В НАСА ликуват, защото и това прилуняване беше критично

Вероятността хората да изчезнат заради изкуствения интелект е до 10 процента Наука

Вероятността хората да изчезнат заради изкуствения интелект е до 10 процента

Експерти по машинно обучение са категорични, че AI ще доведе до напредък в науката и културата, но и ще създаде нови заплахи

Хипотеза: още 5 подобни на Земята светове се крият на края на Слънчевата система Наука

Хипотеза: още 5 подобни на Земята светове се крият на края на Слънчевата система

Младото Слънце може да е уловило няколко екзопланети с размерите на Марс или Меркурий, които още не сме открили

Пчелите са идеалните „екологични детективи” Наука

Пчелите са идеалните „екологични детективи”

Докато търсят храна, те „събират” и замърсители от въздуха, почвата и водата

Компанията Neuralink на Илон Мъск имплантира мозъчен чип на човек Наука

Компанията Neuralink на Илон Мъск имплантира мозъчен чип на човек

Целта е чипираният, който е скован от парализа, да предава мислите си на компютъра и да общува със света и близките си

Откриха изцяло нов клас живи организми в храносмилателната ни система Наука

Откриха изцяло нов клас живи организми в храносмилателната ни система

Запознайте се с новата неразделна част от човека – обелиските

Съвпадът Марс и Меркурий на 27.01 ще е най-близката планетарна среща през 2024 г. Наука

Съвпадът Марс и Меркурий на 27.01 ще е най-близката планетарна среща през 2024 г.

Най-ясно звездният спектакъл ще се вижда от Нова Зеландия

Унгарец предупреди берлинчани за метеорит 75 минути преди падането му Наука

Унгарец предупреди берлинчани за метеорит 75 минути преди падането му

Това е едва осмият път, в който такова явление е успешно предсказано