Вчені з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії у співпраці з колегами з Університету штату Вашингтон створили матеріал, здатний працювати як високоефективна система збору видимого світла.
Синтезований дослідниками високоміцний нанокристал має гібридний склад, тобто включає й органічні, і неорганічні сполуки. Він об’єднує в собі структурну і функціональну складність, характерну для природних утворень, з високими надійністю і технологічністю, властивими штучним системам.
В основі нового матеріалу лежить модифікована білковоподібна молекула — пептоїд, поєднана з високоточної клітинноподібною структурою на основі кремнію – POSS. Вчені виявили, що при особливих умовах ця речовина складається з двовимірних нанолистів-кристалів ідеальної форми, що нагадують клітинну мембрану.
Таку POSS-пептоїдну заготовку дослідники доповнили парами спеціальних «донорних» молекул і каркасними структурами, призначеними для зв’язування «акцепторних» молекул, що знаходяться поза нанокристалами. В результаті вийшла система, яка збирає сонячну енергію та працює за принципом, що спостерігається в клітинах живих рослин.
- Нове лікування раку зменшило пухлини у 78% пацієнтів. Це пілотне дослідження
- Звідки ми знаємо, що людська цивілізація – перша на Землі?
- Медики попередили, чому не варто пускати домашніх вихованців в ліжко
Молекули-донори поглинають світло певного спектра і передають отриману енергію молекулам-акцепторам. Останні при цьому починають випромінювати світлові хвилі іншої довжини. Ефективність передачі енергії досягає 96%, що є рекордом для світлозбиральних систем такого типу.
Для демонстрації можливостей застосування розробки, вчені вмонтували її в людські клітини. Це дозволило використовувати POSS-пептоїдний нанокристал як біосумісного зонда, призначеного для спостереження за живими системами. Помічені таким чином клітини легко відрізняти від інших, через те, що при попаданні на них світла з певною довжиною хвилі вони змінюють свій колір шляхом флуоресценції акцепторних молекул.
Дослідники вважають, що унікальні властивості нового матеріалу зроблять його корисним у багатьох сферах, в тому числі в області фотокаталізу і сонячної енергетики.
Натхнення: ecotechnica.com.ua