¿Recuerdas la expresión "a pasos agigantados"? Este es aproximadamente el caso con el desarrollo de tecnologías basadas en nanopartículas.
A veces parece que los científicos cambian los cimientos del universo, obligando a las leyes físicas básicas a ceder al genio humano. Desarrollos interesantes aparecen en la unión de la biología y la física.
El Instituto de Fisiología Vegetal de la Academia de Ciencias de Rusia presentó un desarrollo prometedor de la producción de biocombustibles a partir de complejos nanobiomoleculares que funcionan con energía solar.
Los resultados completos de la investigación están disponibles en journals.elsevier.com.
El deterioro constante de la situación ecológica junto con el rápido desarrollo de la economía requieren la creación de energía barata y segura. La Fundación Rusa de la Ciencia otorga subvenciones para tales desarrollos.
Según los científicos, la forma más efectiva de obtener energía barata es crear objetos capaces de realizar la fotobiosíntesis, imitar la fotosíntesis y usar la luz solar para separar el agua en oxígeno atómico e hidrógeno. Se supone que los complejos de evolución de oxígeno artificial serán mucho más resistentes a los factores de estrés en comparación con sus prototipos naturales.
Esto aumentará el rendimiento de hidrógeno con el mismo volumen de agua y luz consumidos. Este efecto se hace posible con la expansión del espectro de radiación solar utilizado. Las modificaciones nano-moleculares de la clorofila lograrán los resultados deseados.
Según el autor del artículo, Suleiman Allahverdiyev, quien es el autor del proyecto, el grupo desarrolló catalizadores probados en una serie de experimentos, que consisten en un compuesto metal-orgánico. Los complejos nanoestructurados se introdujeron en polipéptidos creados artificialmente y funcionaron como parte de muestras de vegetación y bacterias.
Todas las muestras son capaces de acelerar la descomposición del agua. De hecho, los científicos han creado un prototipo de un reactor vivo para producir biocombustibles.
Los procesos que producen hidrógeno se utilizan desde hace mucho tiempo. Los iniciadores son una fuente común, como el carbón o la electricidad. Los investigadores mejoraron los sistemas fotoelectroquímicos utilizando la nanotecnología. El prototipo se basó en nanocomplejos de óxido de titanio, que se doparon con nitrógeno.
La estructura resultante puede considerarse un análogo de los componentes de la planta y funciona por la energía del sol. La importancia del desarrollo radica en la inagotabilidad del recurso energético y en la capacidad de crear fuentes en áreas despobladas del planeta.
Durante los experimentos, no solo se creó una muestra de trabajo, sino una estructura capaz de funcionar de manera estable durante 14-15 días. Los estudios han demostrado la posibilidad de modificar la clorofila con la obtención de propiedades únicas: el nanocomplejo es capaz de absorber fotones de baja energía.
Los científicos planean continuar trabajando en la dirección de expandir el espectro de la radiación absorbida: la región del rojo lejano al rojo cercano.
Los estudios se realizaron conjuntamente con las universidades de Tabriz y Azerbaiyán, la Universidad de Tecnología de Australia, la Universidad de Marburg. La aplicación de esfuerzos conjuntos ha mostrado una oportunidad real para crear muestras de trabajo a corto plazo.
Quizás pronto, las arenas interminables del Sahara o Gobi se cubran con nanoestructuras modificadas, dando biocombustibles baratos.
