VIDEO: Genetski modificirani virus prenosi energiju
- Objavljeno u Znanost
Svima nam je poznato da biljke apsorbiraju sunčevo svjetlo i konvertiraju ga u energiju s gotovo savršenom učinkovitošću. Elektroinženjeri stoga oduvijek žele dostići tu učinkovitost, posebice u sustavima za dobivanje sunčeve energije, odnosno u sunčevim ćelijama i pločama.
Najbolje sunčeve ploče u laboratorijskim uvjetima postižu učinkovitost od nekih 44 posto, dok na tržištu za sada nema boljih od onih koje proizvodi Muskov Solar City, koje donose učinkovitost od 22 posto.
Razlog zbog kojeg su biljke tako učinkovite u konvertiranju svjetlosti u energiju leži u nekim svojstvima kvantne mehanike. Kada foton pogodi kromatoforu, odnosno svjetlosni "senzor" biljke, otpušta se kvantna čestica energije pod nazivom eksciton, koja nalazi put ka dijelu stanice koja ga apsorbira i omogućuje za korištenje u tijelu. Zahvaljujući kvantnoj fizici, u tom se procesu ne gubi energija.
Genetskom modifikacijom DNK virusa, znanstvenici MIT-a su došli u priliku iskoristiti to svojstvo takozvane "kvantne neobičnosti", što bi jednog dana moglo rezultirati sunčevim pločama koje će provoditi energiju s velikom učinkovitošću, na što ukazuje studija koju su objavili u publikaciji Nature Materials.
Tijekom eksperimenta, znanstvenici su promijenili DNK virusa do te mjere da se povezuju sa sintetskim kromoforama i zasvijetle kada to učine, kako bi ih mogli pratiti koristeći lasersku spektroskopiju.
Nakon što su testirali različite vrste virusa i različite molekule kromofora u različitim koncentracijama otopine, mogli su dokazati da virusi i kromofore doista stvaraju značajnu predaju energije. Mada još nisu našli idealnu kombinaciju navedenih "sastojaka", znanstvenici su uspjeli natjerati ekscitone da se kreću dvostruko većom brzinom od one u sunčevim ćelijama i to na većim udaljenostima.
Za sada virusi ne mogu stvarati svoj vlastiti elektricitet kao što to rade biljke, no znanstvenici kažu da mogućnost upravljanja većim učinkovitijim energetskim transferom može imati utjecaj na mnoga područja.
Stoga kažu da bi se temeljem ovoga mogli stvarati katalizatori za kemijske reakcije pokretani svjetlom, pa čak i učinkovitija elektronika, uključujući sunčeve ploče.
Izvor: MIT