Swoje osiągnięcia naukowcy z Chalmers University of Technology przedstawili na łamach czasopisma Journal of the American Chemical Society. Opisują oni potwierdzoną możliwość użycia molekuł DNA zdolnych do samoorganizacji, co skutkuje tworzeniem swoistego rusztowania dla systemu wyłapującego energię świetlną.

W naturalnie występujących fotosystemach to odpowiednie grupy zróżnicowanych białek odpowiadają za najbardziej efektywną organizację przestrzenną chlorofilu. Jednak sztuczna konstrukcja tak złożonej maszynerii na zasadzie kopii jest właściwie niemożliwa.

W przypadku sztucznej anteny, naukowcy zastosowali molekuły DNA, które, ze względu na swoje właściwości i znane już technologie, można przygotować tak, by były zdolne do ściśle przewidywalnej samoorganizacji i łączenia z innymi molekułami. Dodatkową zaletą zastosowania DNA jako materiału konstrukcyjnego do tworzenia anten wychwytujących energię świetlną w procesie sztucznej fotosyntezy jest zdolność takich systemów do samo-naprawy. W sytuacji uszkodzenia molekuły fotoczułej, taki biologiczny dynamiczny układ pozwala na bardzo szybkie zastąpienie jej nową. Jak mówią sami naukowcy, system zachowuje się jak puzzle, w których wszystkie elementy pasują do siebie i tworzą całość tylko w jeden, ściśle określony sposób.

Sztuczna antena wyłapująca energię świetlną i konstruowana metodami nowoczesnej nanotechnologii to dopiero pierwszy krok w drodze do pełnego i efektywnego wykorzystywania potencjału sztucznej fotosyntezy. A stawka jest wysoka – energia ze Słońca docierająca do nas w każdej godzinie wystarczyłaby do pokrycia całorocznych wymagań energetycznych na świecie. Problemem jest dziś ciągle jej umiejętne wychwytywanie i wykorzystanie.

Ewa Sankowska

źródło:

sciencedaily.com