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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Прототип бионического глаза напечатан на 3D-принтере 02.09.2018 Группа исследователей из Университета Миннесоты впервые с помощью 3D-принтера напечатала множество световых рецепторов на полусферической поверхности. Это открытие знаменует собой значительный шаг к созданию "бионического глаза", который когда-нибудь поможет слепым людям видеть, а зрячим - видеть лучше. Ученые начали с полусферического стеклянного купола, чтобы показать, как они могут преодолеть проблему печати электроники на изогнутой поверхности. Используя свой 3D-принтер, они начали с базовых чернил на серебряных частицах. Распределенные чернила оставались на месте и высушивались равномерно, а не стекали по кривой поверхности. Затем исследователи использовали полупроводниковые полимерные материалы для печати фотодиодов, которые преобразуют свет в электричество. Весь процесс занял около часа. По мнению специалистов, следующие шаги состоят в том, чтобы создать прототип с более легкими, но и более эффективными рецепторами. Вторая задача - найти способ печати на мягком полусферическом материале, который может быть имплантирован в настоящий глаз.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026