Модифицированный вирус может "собрать" систему для выделения кислорода из воды, так как это делают растения в процессе фотосинтеза, сообщают американские ученые в статье.
Растения и некоторые бактерии могут получать из воды и углекислого газа органические вещества, используя энергию солнечного света, этот процесс называется фотосинтезом.
Растения и некоторые бактерии могут получать из воды и углекислого газа органические вещества, используя энергию солнечного света, этот процесс называется фотосинтезом.
Ученых давно интересует этот механизм улавливания и накопления солнечной энергии и его отдельные этапы, например, разделение воды на кислород и водород. В частности, если бы энергия, собираемая солнечными батареями, могла использоваться для этой реакции, накапливаемый водород мог бы служить источником энергии в отсутствие солнечного света.
Команде разработчиков из Массачусетского технологического института под руководством Анджелы Белчер (Angela Belcher) удалось воспроизвести полуреакцию, связанную с кислородом: они модифицировали безвредный для человека вирус-бактериофаг M13 так, что тот связывается с частицами оксида иридия, служившего катализатором, и биологического пигмента (порфирина цинка). Вирус в этой системе работает как "строительные леса", удерживая конструкцию, улавливающую солнечную энергию, в нужном состоянии.
"Пигменты работают как антенна, улавливающая свет, а затем передают энергию по всей длине вируса, как по проводу. Вирус с этими порфиринами - это очень эффективный сборщик энергии. Мы использовали компоненты, которыми исследователи уже пользовались раньше, но организовали систему с помощью биологии, поэтому эффективность их больше", - сказала Белчер, чьи слова приводит пресс-служба института.
В исходном варианте конструкции вирусы со временем "склеивались" друг с другом, образуя комки, что снижало эффективность фотосинтетического процесса. Чтобы избежать этого, исследователи закрепили их в матрице из микрогеля, удерживающей нужный "строй".
Ученые надеются найти не менее эффективный биологический механизм для второй части реакции, выделения водорода из воды, а также заменить катализатор на основе относительно редкого и дорогого иридия на более доступный.
По словам коллеги авторов, Томаса Маллука (Thomas Mallouk) из университета штата Пенсильвания, исследователи предлагают очень умное решение для одного из самых важных аспектов проблемы искусственного фотосинтеза, организации компонентов на наноуровне.
Команде разработчиков из Массачусетского технологического института под руководством Анджелы Белчер (Angela Belcher) удалось воспроизвести полуреакцию, связанную с кислородом: они модифицировали безвредный для человека вирус-бактериофаг M13 так, что тот связывается с частицами оксида иридия, служившего катализатором, и биологического пигмента (порфирина цинка). Вирус в этой системе работает как "строительные леса", удерживая конструкцию, улавливающую солнечную энергию, в нужном состоянии.
"Пигменты работают как антенна, улавливающая свет, а затем передают энергию по всей длине вируса, как по проводу. Вирус с этими порфиринами - это очень эффективный сборщик энергии. Мы использовали компоненты, которыми исследователи уже пользовались раньше, но организовали систему с помощью биологии, поэтому эффективность их больше", - сказала Белчер, чьи слова приводит пресс-служба института.
В исходном варианте конструкции вирусы со временем "склеивались" друг с другом, образуя комки, что снижало эффективность фотосинтетического процесса. Чтобы избежать этого, исследователи закрепили их в матрице из микрогеля, удерживающей нужный "строй".
Ученые надеются найти не менее эффективный биологический механизм для второй части реакции, выделения водорода из воды, а также заменить катализатор на основе относительно редкого и дорогого иридия на более доступный.
По словам коллеги авторов, Томаса Маллука (Thomas Mallouk) из университета штата Пенсильвания, исследователи предлагают очень умное решение для одного из самых важных аспектов проблемы искусственного фотосинтеза, организации компонентов на наноуровне.