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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Черные дыры помогли решить проблему аккумуляторов 06.07.2012 В лаборатории Института астрофизики имени Лейбница в Потсдаме впервые подтвердили существование магнитной нестабильности, которая может помочь в создании емких долговечных аккумуляторов и ответить на некоторые вопросы об устройстве Вселенной. Магнитные нестабильности играют решающую роль в появлении черных дыр, они регулируют скорость вращения коллапсирующих звезд и влияют на поведение мощных струй материи, так называемых джетов. По сути магнитная нестабильность представляет собой изменение магнитной структуры вещества, которое стремится к устойчивому термодинамическому равновесию. Магнитная нестабильность появляется, когда сильный ток проходит через электропроводящую жидкость. Начиная с определенной силы тока, его взаимодействие с собственным магнитным полем создает вихревые течения жидкости. Подобные структуры можно наблюдать в виде огромных джетов в космосе. Одним из возможных проявлений магнитной нестабильности астрофизики считают "странное" поведение нейтронных звезд, которые вращаются гораздо медленнее, чем предсказывают теории. Таинственный эффект торможения нейтронных звезд ученые связывают с влиянием магнитной нестабильности, которая уменьшает скорость вращения с теоретических 1000 оборотов в секунду до примерно 10-100 оборотов в секунду. Исследование немецких ученых может помочь не только разгадать тайны астрофизики, но и создать крупные жидкометаллические аккумуляторы, которые откроют дорогу возобновляемым источникам энергии. Ученые полагают, что явление магнитной нестабильности можно использовать и на Земле, в частности в перспективных аккумуляторах. Исследователи пришли к выводу, что начиная с достижения определенной силы тока, в жидкометаллических аккумуляторах могут возникать мощные потоки жидкости, приводящие к короткому замыканию. В ходе эксперимента магнитную нестабильность в жидком сплаве (индий, галлий и олово) удалось получить при комнатной температуре и силе тока в 8000 ампер. Таким образом, ученые смогли обнаружить способ предотвращения разрушения жидкометалличеких аккумуляторов и повысить их емкость. Для этого предлагается использовать крупные аккумуляторы и токопроводящие трубки, которые будут отводить обратный ток.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026