Ingat ungkapan "cepat sekali"? Ini kira-kira kasus dengan pengembangan teknologi berbasis nanopartikel.
Terkadang nampaknya para ilmuwan mengubah dasar-dasar alam semesta, memaksa hukum-hukum fisika dasar untuk memberi jalan kepada kejeniusan manusia. Perkembangan menarik muncul di persimpangan biologi dan fisika.
Institut Fisiologi Tumbuhan dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia menyajikan perkembangan yang menjanjikan dari produksi biofuel berdasarkan kompleks nanobiomolekul yang beroperasi pada energi surya.
Hasil penelitian sepenuhnya tersedia di journals.elsevier.com.
Kemunduran konstan situasi ekologis seiring dengan pesatnya perkembangan ekonomi membutuhkan penciptaan energi yang murah dan aman. Yayasan Sains Rusia menyediakan hibah untuk pengembangan semacam itu.
Menurut para ilmuwan, cara paling efektif untuk mendapatkan energi murah adalah dengan membuat objek yang mampu melakukan fotobiosintesis, meniru fotosintesis, dan menggunakan sinar matahari untuk memisahkan air menjadi oksigen dan atom hidrogen. Diasumsikan bahwa kompleks evolusi oksigen buatan akan jauh lebih tahan terhadap faktor stres dibandingkan dengan prototipe alami mereka.
Ini akan meningkatkan hasil hidrogen dengan volume air dan cahaya yang sama yang dikonsumsi. Efek ini menjadi mungkin dengan perluasan spektrum radiasi matahari yang digunakan. Modifikasi nano-molekul klorofil akan mencapai hasil yang diinginkan.
Menurut penulis artikel tersebut, Suleiman Allahverdiyev, yang merupakan penulis proyek, kelompok ini mengembangkan katalis yang diuji dalam serangkaian percobaan, yang terdiri dari senyawa logam-organik. Kompleks berstrukturnano dimasukkan ke dalam polipeptida yang dibuat secara artifisial dan berfungsi sebagai bagian dari sampel vegetasi dan bakteri.
Semua sampel mampu mempercepat dekomposisi air. Bahkan, para ilmuwan telah menciptakan prototipe reaktor hidup untuk menghasilkan biofuel.
Proses yang menghasilkan hidrogen digunakan untuk waktu yang lama. Inisiator adalah sumber umum, seperti batubara atau listrik. Para peneliti meningkatkan sistem fotoelektrokimia menggunakan nanoteknologi. Prototipe ini didasarkan pada titanium oksida nanocomplex, yang diolah dengan nitrogen.
Struktur yang dihasilkan dapat dianggap sebagai analog dari komponen tanaman dan bekerja dengan energi Matahari. Arti penting dari pengembangan terletak pada tidak habisnya sumber daya energi dan kemampuan untuk menciptakan sumber-sumber di daerah yang tidak berpenghuni di planet ini.
Selama percobaan, tidak hanya sampel yang berhasil dibuat, tetapi struktur yang mampu beroperasi secara stabil selama 14-15 hari. Studi telah menunjukkan kemungkinan memodifikasi klorofil dengan memperoleh sifat unik - nanocomplex mampu menyerap foton energi rendah.
Para ilmuwan berencana untuk terus bekerja ke arah perluasan spektrum radiasi yang diserap: merah jauh, dekat daerah inframerah.
Studi dilakukan bersama-sama dengan universitas Tabriz dan Azerbaijan, Universitas Teknologi Australia, Universitas Marburg. Penerapan upaya bersama telah menunjukkan peluang nyata untuk membuat sampel yang berfungsi dalam jangka pendek.
Mungkin segera, pasir tak berujung Sahara atau Gobi akan ditutupi dengan struktur nano yang dimodifikasi, memberikan biofuel murah.
