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吉祥坊安全网址: 莫斯科国立研讨核大学MEPhI的科学家依据由量子点(QD)和光敏蛋白质组成的混合资料,创建了一种新式的太阳能电池板。创作者认为,它在太阳能和光学核算方面具有巨大潜力。

莫斯科工程物理研讨所(MEPhI)的研讨成果发表在《生物传感器和生物电子学》杂志上。

单细胞生物的细菌古细菌视紫红质可以将光能转化为化学键的能量(例如植物中的叶绿素)。这是由于正电荷经过细胞膜搬运而发作的。细菌视紫红质充当质子泵,使其成为太阳能电池板的即用型天然元素。

细菌视紫红质和叶绿素之间的首要区别在于其无需氧气即可运转的才能,从而使古细菌可以生活在十分阴险的环境中,例如死海深处。这种才能在进化上导致了它们的高化学,热和光学稳定性。一起,经过泵送质子,细菌视紫红质在十亿分之一秒内会屡次变色。这便是为什么它是用于创建全息处理单元的有出路的资料的原因。吉祥坊登录网址

NRNU MEPhI的科学家现已可以经过将细菌视紫红质与量子点(QDs)结合来明显改善细菌视紫红质的性质-量子纳米粒子可以将光能集中在几纳米的尺度上,并将其传输至细菌视紫红质而不发光。

咱们现已创建了一种高效,可操作的光敏电池,该电池经过在十分低的光子激起下转化光来发生电流。在正常情况下,这种细胞无法工作,由于细菌视紫红质等光敏分子只能在十分窄的能量范围内有效吸收光。但是,量子点的效果范围很广,甚至可以将两个低能光子转化成一个高能光子,就好像将它们堆叠相同。
据他介绍,为高能光子的辐射创造了条件,量子点可能不会辐射它,而是将其传输到细菌视紫红质中。因此,NRNU MEPhI科学家设计了一种可以在光谱的近红外到紫外区域的辐射下工作的电池。

“咱们在化学,生物学,粒子物理学和光子学的穿插领域选用跨学科办法。量子点是运用化学合成办法出产的,然后在分子上涂上分子,使它们的外表一起具有生物相容性并带电,然后将它们结合到含细菌细菌视紫红质的盐质盐杆菌紫色膜的外表。因此,咱们取得了从量子点到细菌视紫红质的激起能搬运功率十分高(约80%)的杂化复合物,” NRNU MEPhI纳米生物工程实验室的首席科学家Igor Nabiev说。
依据研讨人员的研讨,所取得的成果显示出依据生物结构发生高效光敏元件的潜力。它们不只可以用于提供太阳能,还可以用于光学核算。

作者强调了生物杂交纳米结构资料的高品质以及逾越最佳商业样品的远景,其功率可能会大幅进步。研讨小组在这个方向上的下一个目标是优化光敏电池的结构。

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