https://www.high-endrolex.com/35

¬ирусы помогут запасать солнечную энергию

¬ирусы помогут запасать солнечную энергию

ѕринцип работы солнечной батареи основан на том, что при освещении солнечными лучами фоточувствительной поверхности, характеризующейс€ «переизбытком» электронов, последние начинают перемещатьс€ из неЄ в следующий, глубинный слой батареи, сделанный из материалов, «бедных электронами». ¬озникает электродвижуща€ сила и, как следствие, – электрический ток. ‘актически эти два сло€ взаимодействуют как электроды обыкновенной батареи.

ѕоиск материалов дл€ изготовлени€ солнечных батарей представл€ет большой интерес дл€ исследователей. ѕерспективными считаютс€ материалы на основе однослойных углеродных нанотрубок. ќднако до насто€щего момента попытки использовани€ нанотрубок дл€ этих целей успехом не увенчались, поскольку их способность проводить электрический ток очень сильно зависит от метода их получени€, вли€ющего на структуру.

»сследование учЄных ћассачусетского технологического института, опубликованное в журнале Nature Nanotechnology, показывает, что композитные материалы, состо€щие из углеродных нанотрубок, вирусов и оксида титана, могут существенно (на 10,6 процента!) повысить эффективность захвата электронов с поверхности фотоэлектрических элементов солнечных батарей.

ќказалось, что генетически модифицированные бактериофаги (вирусы, заражающие бактерий) M13 могут быть использованы дл€ контрол€ пространственной организации «ансамблей» нанотрубок, провод€щих электрический ток.

—уть технологии в следующем. ¬ирус ћ13 состоит из одной цепочки нуклеиновой кислоты (ƒЌ ) и белковой оболочки (капсида). ¬ данном случае важен именно капсид. ќн построен из множества одинаковых белков, кодируемых вирусными генами. “акую однообразную структуру поверхности вируса можно сравнить с повтор€ющимис€ элементами паркета. ћодифицировав гены этих белков, учЄные добились того, что мономеры белковой оболочки приобрели способность св€зывать нанотрубки.  аждому вирусу оказалось под силу «удерживать» от п€ти до дес€ти нанотрубок! ѕри этом каждую нанотрубку «держат» 300 белков вируса. »спользование такой технологии позвол€ет добитьс€ того, что нанотрубки не слипаютс€. Ёто очень важно, поскольку именно слипание нанотрубок в значительной мере снижало их способность проводить электрический ток.

 роме того, исследователи смогли «заставить» вирус ћ13 помогать на следующем этапе производства солнечных батарей – при создании фоточувствительного сло€ из диоксида титана на поверхности нанотрубок. ѕри изменении кислотности среды вирус начинает взаимодействовать с диоксидом титана таким образом, что молекулы TiO2 оказываютс€ в непосредственной близости от нанотрубок и могут беспреп€тственно передавать на них электроны, образующиес€ после воздействи€ солнечного света.

ќчень важным с точки зрени€ внедрени€ изобретени€ в производство €вл€етс€ и тот факт, что все процедуры могут быть выполнены в водной среде при комнатной температуре.

–езультат технологии – увеличение эффективности преобразовани€ солнечной энергии на 10,6 процента, при этом суммарный вес вирусов и нанотрубок не превышает 0,1 процента всей массы элемента батареи. јвторы считают, что с помощью данного подхода смогут в недалЄком будущем добитьс€ ещЄ лучших показателей.

»сточник информации:

Xiangnan Dang,, Hyunjung Yi,, Moon-Ho Ham,, Jifa Qi,, Dong Soo Yun,, Rebecca Ladewski,, Michael S. Strano,, Paula T. Hammond & Angela M. Belcher.. Virus-templated self-assembled single-walled carbon nanotubes for highly efficient electron collection in photovoltaic devices. Nature Nanotechnology. Published online 24 April 2011 doi:10.1038/nnano.2011.50.

»сточник: «Ќаука и технологии в –‘»

  • ƒата публикации: 29.07.2011
  • 1373
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150