Солнечная батарея размером с молекулу

15.10.2012

Команда ученых во главе с Иоахимом Райхертом, Иоханесом Бартом и Александром Холляйтнером из Технического университета Мюнхена, а также Итаи Кармели из Тель-Авивского университета разработала метод измерения фототока, вырабатываемого всего одной молекулой. Ученые смогли показать, что такие одномолекулярные системы можно собрать вместе, чтобы они вырабатывали ток. Конечно, не в масштабах бытового электрического тока из розетки для, скажем, холодильника. Белки представляют собой управляемые светом высокоэффективные электронные насосы, состоящие из одной молекулы, которые могут выступать в качестве генераторов тока в наномасшабных электрических цепях. Результаты опубликованы в Nature Nanotechnology на этой неделе.

Ученые исследовали центр реакции, представляющий собой комплекс хлорофилла - белка, находящегося в мембранах хлоропластов из цианобактерий. Растения, водоросли и бактерии используют фотосинтез для преобразования солнечной энергии в химическую. Начальная стадия этого процесса - где белок поглощает свет и химическая энергия преобразуется в электрическую. До сих пор ни один из доступных методов не был достаточно чувствителен, чтобы измерить величину фототока отдельного белка.

Первая и основная проблема физиков состояла в разработке метода электрической связи одиночных молекул в сильном световом поле. Фотосинтетические белки, оптически возбуждаемые потоком фотонов, направляются через четырехгранный золотой наконечник, который в то же время является электрическим контактом. С помощью этой техники физики и смогли наблюдать за фототоком, выработанным единственной частицей белка.

В дальнейшем фотосинтетические белки обещают стать перспективными блоками для применения в молекулярной оптоэлектронике.

<< Назад: Дисплей Samsung Galaxy S III лучше дисплея Apple iPhone 5 15.10.2012

>> Вперед: HDD объемом 10 ТБ не за горами 14.10.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Кухонные губки выделяют значительное количество микропластика 05.04.2026

Кухонные губки - один из самых используемых предметов в быту - могут быть недооцененным источником микропластика. Ученые из Боннского университета изучили, сколько таких частиц выделяется во время мытья посуды и как это влияет на окружающую среду. Выяснилось, что губки действительно ежегодно выделяют измеримое количество микропластика, однако основной вред экологии связан не с этим, а с расходом воды. В работе оценивали реальное выделение микропластика и его влияние с помощью анализа жизненного цикла (LCA). Исследование объединило лабораторные эксперименты и подход "гражданской науки": добровольцы из Германии и Северной Америки использовали разные типы губок в быту и фиксировали процесс. Губки взвешивали до и после использования, а также тестировали в лаборатории с помощью устройства SpongeBot, имитирующего мытье посуды. Результаты показали, что все губки изнашиваются и выделяют микропластик - примерно от 0,68 до 4,21 г на человека в год, в зависимости от состава. При этом губки ...>>

Гуманоид-спринтер Unitree H1 04.04.2026

Развитие гуманоидной робототехники сегодня стремительно приближается к уровню, при котором машины начинают уверенно имитировать не только движения человека, но и его физические возможности. Особенно активно в этом направлении работают компании из Китая, и очередное достижение Unitree Robotics стало заметной вехой в индустрии. Компания официально сообщила, что их антропоморфный робот Unitree H1 установил мировой рекорд скорости среди полноразмерных гуманоидов. В ходе испытаний машина продемонстрировала характеристики, которые ранее считались недостижимыми для подобного класса устройств, особенно с учетом их массы и конструкции. Во время тестового забега Unitree H1 разогнался до 3,3 метра в секунду, что соответствует примерно 12 километрам в час. Для сравнения, средняя скорость ходьбы человека составляет около 5 километров в час. Хотя до уровня профессионального бега роботам еще далеко, для гуманоидной системы массой около 47 килограммов такой результат считается значительным инжен ...>>

Случайная новость из Архива Понедельник тяжел не только психологически 21.07.2025 Многие воспринимают понедельник как день, с которого начинается череда обязательств, встреч и дедлайнов. Однако новейшие научные данные говорят о том, что наше физическое состояние в этот день недели может ухудшаться вовсе не из-за субъективной неохоты идти на работу. Как выяснилось, реакция организма на понедельник заложена в нашей биологии и срабатывает вне зависимости от текущего образа жизни и даже от трудовой активности. Исследование, проведенное в Гонконгском университете, позволило по-новому взглянуть на феномен тревожного начала недели. Участие в проекте приняли более трех с половиной тысяч пожилых людей, значительная часть которых уже не вела активную профессиональную деятельность. Именно это обстоятельство помогло исключить фактор работы как основной источник понедельничного стресса. Тем не менее, данные показали заметные биологические изменения у испытуемых именно в начале недели. Уже в понедельник утром уровень кортизола в организме поднимался в среднем на 23% по сравнению с другими днями. Это гормон стресса, связанный с целым рядом физиологических процессов - от регулирования давления и уровня сахара в крови до общего иммунного ответа. Одновременно наблюдалось увеличение риска сердечных приступов почти на 20%, что свидетельствует о реальном воздействии на сердечно-сосудистую систему. При этом лишь четверть всех зарегистрированных физиологических реакций могла быть объяснена субъективным чувством тревоги. Остальные три четверти представляли собой автономный, неосознанный отклик организма - своего рода внутреннюю тревожную волну, запускаемую понедельником, вне зависимости от внешних обстоятельств. Исследователи описали это как проявление "невидимого" компонента биостресса. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось (так называемая HPA-ось), играющая ключевую роль в стресс-реакции, особенно уязвима в этот день. Именно она управляет высвобождением кортизола и координирует работу гормональной, нервной и иммунной систем. Воздействие на нее может приводить не только к скачкам давления, но и к общему упадку сил, проблемам со сном, раздражительности и эмоциональному истощению. Даже те, кто провели расслабленные выходные, ощущают в понедельник непропорциональное напряжение - и это не признак плохого настроения, а отражение глубинных процессов, закладывающихся в нас с эволюционной точки зрения. Понедельник, по сути, стал культурным и физиологическим маркером, сигналом тревоги, встроенным в биологические ритмы. Авторы работы делают практический вывод: с понедельником стоит обходиться бережно. Утренняя рутина в этот день особенно важна. Исследователи советуют замедлиться, добавить в начало дня элементы комфорта и предсказуемости - прогулку, чашку кофе, медитацию. И главное - не перегружать себя сложными задачами сразу после пробуждения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026