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
На 90 г. почина авторът на „Мисленето“– нобелистът Даниъл Канеман
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
Парализираният от раменете надолу мъж: „Започнах да си представям как курсорът се движи"
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
Учени изследват геоложката характеристика на спътника на Сатурн
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
Обучен е с над 3 милиарда български изречения и се състои от 7 милиарда параметъра
Слънцето не е било толкова активно от 2017 г.
На 8 април 2024 г. пълното слънчево затъмнение ще разкрие великолепната корона на нашето светило
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
Младото Слънце може да е уловило няколко екзопланети с размерите на Марс или Меркурий, които още не сме открили
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
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
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.
Най-ясно звездният спектакъл ще се вижда от Нова Зеландия
Унгарец предупреди берлинчани за метеорит 75 минути преди падането му
Това е едва осмият път, в който такова явление е успешно предсказано