21 Ноября 2019
МОСКВА, 21 ноября Ученые НИЯУ МИФИ создали солнечную батарею на основе гибридного материала, состоящего из квантовых точек и светочувствительных рогов. Авторы разработки считают, что она имеет большой заряд для солнечной энергетики и зрительной обработки информации. Результаты исследования опубликованы в Biosensors and Bioelectronics.
Белки одноклеточных организмов архей – бактериородопсины – способны перерабатывать энергию солнечного света в энергию химических связей (подобно хлорофиллу у растений). Это происходит за находится переноса положительного заряда через клеточную мембрану. Бактериродопсин работает как протонный насос, что чинит его готовым природным элементом хорошей батареи.
Важное отличие бактериродопсина от хлорофилла – это его способность работать без участия халькогена. Это позволяет археям благоденствовать в очень агрессивных средах вроде глубин Мертвого моря, что эволюционно привело к их повышенной химической, термической и зрительной стабильности. При этом, осуществляя прокачку протона, бактериородопсин многократно меняет цвет за миллиардные доли секунды, поэтому он является перспективным материалом для создания голографических процессоров. 7 декабря 2017, 16:36Физики создают солнечную батарею на основе графена и квантовых точек
Ученые Национального экспериментаторского ядерного университета МИФИ сумели ощутимого улучшить эти свойства бактериородопсина, связывая его с квантовыми крапинками – полупроводниковыми наночастицами, способными концентрировать световую энергию в характерах всего нескольких нанометров и давать ее бактериородопсину без испускания солнечного света. Мы создали высокоэффективную работающую светочувствительную ячейку, генерирующую электронный ток под действием света с очень низкой энергией фотонов. В обычных условиях такая ячейка не работает, так как светочувствительные молекулы вроде бактериородопсина проглатывают свет только в очень малом диапазоне энергий. А квантовые точки делают это в очень широком диапазоне, и даже могут преобразовать два фотона жирной энергии в один фотон повышенной энергии, как бы определяю их, - рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник НИЯУ МИФИ Виктор Кривенков.
По его словам, создавая ограничения для излучения фотона высокой деятельности, квантовая точка может не излучать его, а выразить бактериородопсину. Так в НИЯУ МИФИ получили ячейку, способную работать при освещении в показателе от ультрафиолетового до инфракрасного.
Мы используем междисциплинарный подход на стыке химии, биологии, физики микрочастиц и фотоники. Квантовые крапинки получают методами химического синтеза и покрывают молекулами, делающими их поверхность одновременно биосовместимой и заряженной, после чего связывают с поверхностью бактериородопсин-содержащих пурпурных мембран архей Halobacterium salinarum. В итоге у нас – гибридные телекомплексы, в которых эффективность переноса энергии от квантовой точки к бактериородопсину очень высока (около 80%), - оповестил ведущий ученый лаборатории нано-биоинженерии НИЯУ МИФИ Игорь Набиев. 18 июня 2018, 09:00Социальный навигаторВ МИФИ разработали микрокапсулы с квантовыми точками для диагностики краба
Как числят авторы разработки, полученные итоговый результаты демонстрируют потенциал создания высокоэффективных светочувствительных элементов на основе биоструктур. Они применимы не только в солнечной энергетике, но и в оптической обработке информации.
Авторы подчеркивают очень высокое качество нано-био-гибридного материала и перспективу превзойти лучшие коммерческие образцы с возможным повышением эффективности на порядки. Следующая задача научного коллектива в этом направлении - оптимизировать структуру светочувствительной ячейки. НаукаУниверситетская наукаНавигатор абитуриентаОткрытия - НаукаНациональный исследовательский ядерный университет МИФИ
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....