Dolar 9,2934
Euro 10,8291
Altın 531,11
BİST 1.426
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 17 °C
Çok Bulutlu

Biyo-Esinlenilmiş Güneş Enerjisi Hasat Malzemelerinin Stabilizasyonunda Atılım

20.06.2021
97
Biyo-Esinlenilmiş Güneş Enerjisi Hasat Malzemelerinin Stabilizasyonunda Atılım

Kredi: Fiziksel Kimyasal Mektuplar Dergisi’nden uyarlanan en iyi görüntü. Alttaki resim, Kara Ng, Nature Chemistry 2020

Doğadan ilham alan The City College of New York’taki (CCNY) araştırmacılar, biyo-ilhamlı güneş enerjisi hasat malzemelerini stabilize etmek için sentetik bir strateji gösterebilirler. Bulguları, dergide yayınlandı Doğa Kimyası, gelecekteki güneş enerjisi dönüşüm teknolojileri için moleküler düzeneklerin işlevselleştirilmesinde önemli bir atılım olabilir.

Dünyanın hemen her köşesinde, aşırı sıcak veya soğuk hava koşullarına rağmen, güneş enerjisini yakalamaya çalışan fotosentetik organizmalar bulacaksınız. Işığın nasıl bu kadar verimli ve sağlam bir şekilde hasat edileceğine dair doğanın sırlarını ortaya çıkarmak, özellikle yükselen küresel sıcaklıkların ardından sürdürülebilir güneş enerjisi teknolojilerinin manzarasını değiştirebilir.

Fotosentezde, ilk adım (yani, ışık hasadı), ışık ile supra-moleküler düzenekler olarak bilinen kırılgan malzemelerden oluşan hafif hasat anteni arasındaki etkileşimi içerir. Yapraklı yeşil bitkilerden minik bakterilere kadar, doğa iki bileşenli bir sistem tasarladı: supra-moleküler düzenekler, protein veya lipit iskelelerine gömülüdür. Bu iskelenin nasıl bir rol oynadığı henüz net değil, ancak son araştırmalar doğanın bu karmaşık protein ortamlarını kırılgan supra-moleküler düzeneklerini stabilize etmek için geliştirmiş olabileceğini gösteriyor.

Dr. Kara Ng, “Fotosentetik organizmalarda bulunan protein yapı iskelelerinin karmaşıklığını kopyalayamasak da, koruyucu yapı iskelesinin temel konseptini yapay ışık toplama antenimizi stabilize etmek için uyarlayabildik” dedi. Ortak yazarları arasında her ikisi de CCNY’de profesör olan Dorthe M. Eisele ve Ilona Kretzschmar ve Queens College’da profesör olan Seogjoo Jang bulunmaktadır.

Şimdiye kadar, doğanın tasarım ilkelerini büyük ölçekli fotovoltaik uygulamalara dönüştürmek başarısız oldu.

Eisele, “Başarısızlık, mevcut güneş pili mimarilerinin tasarım paradigmasında olabilir” dedi. Ancak, kendisi ve araştırma ekibi, “zaten var olan güneş pili tasarımlarını iyileştirmeyi amaçlamıyor. Ancak tamamen yeni güneş enerjisi hasat mimarilerine ilham vermek için doğanın başyapıtlarından öğrenmek istiyoruz” diye ekledi.

Doğadan ilham alan araştırmacılar, küçük, çapraz bağlı moleküllerin, supra-moleküler düzeneklerin işlevselleştirilmesine yönelik engellerin üstesinden nasıl gelebileceğini gösteriyor. Silan moleküllerinin, yapay bir moleküler üstü ışık hasat eden antenin etrafında birbirine kenetlenen, stabilize edici bir iskele oluşturmak için kendi kendine bir araya gelebileceğini buldular.

Ng, “Bu özünde kararsız malzemelerin, birden fazla ısıtma ve soğutma döngüsü aracılığıyla bile artık bir cihazda hayatta kalabileceğini gösterdik” dedi. Çalışmaları, kafes benzeri bir iskele tasarımının, uygun ışık hasat özelliklerini bozmadan, aşırı sıcaklık dalgalanmaları gibi çevresel stres faktörlerine karşı supra-moleküler düzenekleri stabilize ettiğinin bir kanıtıdır.

Referans: Kara Ng, Megan Webster, William P. Carbery, Nikunjkumar Visaveliya, Pooja Gaikwad, Seogjoo J. Jang, Ilona Kretzschmar ve Dorthe M. Eisele tarafından “Ayarlanabilir kafes benzeri iskele tarafından etkinleştirilen ısı stresli supramoleküler nanokompozitlerde Frenkel eksitonları”, 16 Kasım 2020, Doğa Kimyası.
DOI: 10.1038 / s41557-020-00563-4

Araştırma, CCNY’nin Martin ve Michele Cohen Bilim Fonu, ABD Enerji Bakanlığı Güneş Fotokimya Programı, Temel Enerji Bilimleri Ofisi ve Ulusal Bilim Vakfı (NSF CREST IDEALS ve NSF-CAREER) tarafından desteklendi.

.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.