Эффективный искусственный фотосинтез

18.11.2022

Команда химиков разработала систему искусственного фотосинтеза, в разы более эффективную, чем любые нынешние решения. Он может давать этанол, метан или другое топливо. Посредством этого процесса, возможно, мы скоро будем заправлять автомобили.

В природе фотосинтез осуществляют несколько сложнейших комплексов и систем, которые трудно направить на выполнение других задач. Они поглощают воду и углекислый газ, расщепляют молекулы и перераспределяют атомы для получения углеводов. Над продуцированием вместо них метана химики сражаются десятки лет. Группа ученых из Чикагского университета решила добавить в реакцию то, чего в естественном фотосинтезе нет - аминокислоты.

За основу приняли металлорганические каркасные структуры (MOF), класс материалов из ионов металла, связанных органическими молекулами. Затем из него создали слой, ставший поверхностью для химических реакций, и погрузили его в раствор с кобальтом. В заключение добавили аминокислоты.

Результат показал, что таким образом можно улучшить обе половины реакции: процесс расщепления воды и процесс соединения электронов и протонов с диоксидом углерода. В обоих случаях аминокислоты повысили эффективность реакции на один порядок по сравнению с аналогичными методами.

Искусственному фотосинтезу предстоит пройти долгий путь, прежде чем он сможет производить достаточное количество топлива, чтобы быть актуальным для широкого использования. Однако это важный шаг в нужном направлении. Кроме того, открытие можно применять в других химических реакциях, например в фармацевтике или производстве нейлона.

<< Назад: Установлен рекорд пропускной способности оптоволокна 18.11.2022

>> Вперед: Смартфон Oppo A1 Pro 17.11.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Картофель фри и риск диабета 11.09.2026

Картофель давно стал одним из наиболее распространенных продуктов питания в мире, однако отношение к нему со стороны специалистов по питанию остается неоднозначным. Сам овощ содержит полезные питательные вещества, но его воздействие на организм во многом определяется тем, что происходит с ним во время приготовления. Новое крупное исследование Гарвардской школы общественного здоровья им. Т.Х. Чана показывает, что особенно заметную роль в этом вопросе может играть способ термической обработки. Картофель занимает важное место и в рационе жителей США: в среднем один американец съедает около 22 килограммов этого овоща в год. Исследователи решили выяснить, одинаково ли различные блюда из картофеля связаны с риском развития заболеваний. Результаты работы были опубликованы в научном журнале BMJ и показали существенную разницу между привычными способами приготовления одного и того же продукта. Наиболее неблагоприятный результат специалисты обнаружили для картофеля фри. У людей, которые уп ...>>

Барабанная дождевальная машина eco ProRain 11.09.2026

Орошение сельскохозяйственных угодий требует не только достаточной производительности техники, но и точного контроля расхода воды. При этом для многих хозяйств важны простота обслуживания, надежность оборудования и разумная стоимость. Компания Bauer представила новую барабанную дождевальную машину eco ProRain, в которой эти требования сочетаются с современными электронными средствами управления поливом. Новая модель стала дополнением существующей линейки дождевальной техники Bauer. При ее разработке специалисты ориентировались прежде всего на практические потребности пользователей, учитывая полученные от них отзывы. В результате производитель сделал акцент на удобстве эксплуатации и долговечности конструкции, стремясь сохранить при этом доступную цену и не отказываться от автоматизированных функций управления. eco ProRain предлагается в трех базовых исполнениях - F30, F40 и F50. Для каждой из них предусмотрено по 30 вариантов комплектации, различающихся диаметром используемой тру ...>>

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива Ультразвуковая наклейка позволит видеть сквозь кожу. 24.02.2024 Инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) разработали революционную ультразвуковую наклейку для отслеживания состояния внутренних органов пациентов. Это невеликое устройство, размером с почтовую марку, прикрепляется к коже и позволяет отслеживать состояние внутренних органов, выявляя признаки заболеваний, таких как печеночная или почечная недостаточность, а также контролировать развитие опухолей. Новинка способна направлять ультразвуковые волны сквозь кожу, отражаясь от внутренних органов и возвращаясь к наклейке. "При заболеваниях некоторых органов они могут становиться тверже", - отмечает профессор механической инженерии MIT, Сюаньхэ Чжао. Ультразвуковая наклейка способна непрерывно мониторить жесткость органов в течение 48 часов, обладая достаточной чувствительностью для выявления мельчайших изменений, свидетельствующих о развитии заболевания. Например, при испытаниях на крысах датчик быстро выявил начальные признаки острой печеночной недостаточности. "Сразу после трансплантации печени или почки мы можем прикрепить эту наклейку к пациенту и наблюдать, как меняется жесткость органа в течение нескольких дней", - говорит главный автор исследования, Хсиао-Чуань Лю. Для измерения жесткости органов, таких как почки и печень, клиницисты обычно используют ультразвуковую эластографию, требующую специализированного оборудования. Успешные эксперименты на крысах уже проведены. Следующим шагом будет сотрудничество с врачами для адаптации наклейки к нуждам пациентов в отделениях интенсивной терапии после пересадки органов. Разработка ультразвуковой наклейки представляет собой значительный шаг в области медицины, обеспечивая непрерывный мониторинг состояния внутренних органов без необходимости специализированного оборудования. Новое устройство обладает потенциалом значительно улучшить диагностику и контроль за здоровьем пациентов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026