کد خبر: 167397
ف
این برگ مصنوعی آلودگی را به انرژی تبدیل می‌کند
پژوهشگران دانشگاه کمبریج یک «برگ مصنوعی» خورشیدی ساخته‌اند که مانند فرایند فتوسنتز در گیاهان عمل می‌کند و مواد شیمیایی ارزشمند را به‌صورت پایدار تولید می‌کند. این دستگاه زیست‌هیبریدی با ترکیب نیمه‌هادی‌های آلی و آنزیم‌ها، دی‌اکسید کربن و نور خورشید را با بازده بالا به «فرمات» تبدیل می‌کند. این فناوری بادوام و غیرسمی است و بدون نیاز به سوخت‌های فسیلی کار می‌کند و می‌تواند راه را برای صنایع شیمیایی سبزتر هموار کند.

به گزارش ثریا -  صنایع شیمی مسئول حدود ۶ درصد از کل انتشار کربن در جهان هستند. اکنون گروهی از دانشگاه کمبریج در حال بررسی روش‌های نوآورانه‌ای هستند که می‌تواند در آینده این صنعت حیاتی را از «سوخت‌های فسیلی» جدا کند.

به نقل از ساینس دیلی، دستاورد آن‌ها یک دستگاه ترکیبی است که پلیمرهای نوری (جاذب نور) را با آنزیم‌های باکتریایی ترکیب می‌کند تا نور خورشید، آب و دی‌اکسیدکربن را به فرمات تبدیل کند که یک سوخت پاک است و می‌تواند انرژی واکنش‌های شیمیایی بعدی را تامین کند.

این «برگ نیمه‌مصنوعی» فرایند طبیعی فتوسنتز را شبیه‌سازی می‌کند و کاملا با انرژی خودش کار می‌کند. برخلاف نمونه‌های قبلی که به مواد سمی یا ناپایدار وابسته بودند، این مدل زیست‌هیبریدی از مواد غیرسمی استفاده می‌کند، بازده بالاتری دارد و بدون افزودنی‌های شیمیایی پایدار باقی می‌ماند.

در آزمایش‌ها، این گروه توانستند با نور خورشید دی‌اکسیدکربن را به فرمات تبدیل کنند و سپس از آن مستقیما در یک واکنش زنجیره‌ای برای ساخت ترکیبی ارزشمند مورد استفاده در داروسازی با بازده و خلوص بالا استفاده کنند.

این نخستین باری است که نیمه‌هادی‌های آلی به عنوان جزء جذب‌کننده نور در چنین سامانه زیست‌هیبریدی به کار رفته‌اند و این می‌تواند آغازگر نسل جدیدی از برگ‌های مصنوعی دوستدار محیط‌زیست باشد.

صنعت شیمی یکی از ستون‌های اقتصاد جهانی است و طیف وسیعی از کالاها را از دارو و کود گرفته تا پلاستیک، رنگ، محصولات الکترونیکی، مواد شوینده و بهداشتی تولید می‌کند.

این برگ مصنوعی آلودگی را به انرژی تبدیل می‌کند

گروه تحقیقاتی سازنده این برگ در زمینه توسعه برگ‌های مصنوعی تخصص دارد که دستگاه‌هایی هستند که نور خورشید را بدون نیاز به سوخت فسیلی به سوخت‌ها و ترکیبات کربنی تبدیل می‌کنند. اما بسیاری از طراحی‌های قبلی آن‌ها به کاتالیزورهای مصنوعی یا نیمه‌هادی‌های معدنی وابسته بودند که یا سریع تجزیه می‌شدند، بخش زیادی از طیف خورشید را هدر می‌دادند، یا حاوی عناصر سمی مانند سرب بودند.

در این دستگاه جدید، نیمه‌هادی‌های آلی با آنزیم‌هایی از باکتری‌های احیاکننده سولفات ترکیب شده‌اند تا آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کنند یا دی‌اکسیدکربن را به فرمات تبدیل کنند.

پژوهشگران همچنین چالشی قدیمی را حل کرده‌اند: بیشتر سامانه‌ها برای فعال نگه داشتن آنزیم‌ها به افزودنی‌های شیمیایی به نام «بافر» نیاز دارند که پایداری را کاهش می‌دهند. با تعبیه‌ یک آنزیم کمکی، سیستم توانست در محلولی ساده شبیه آب گازدار بدون افزودنی‌های ناسازگار با محیط زیست کار کند.

آزمایش‌ها نشان دادند که این برگ مصنوعی جریان‌های قوی تولید می‌کند و تقریبا با بازده کامل، الکترون‌ها را به واکنش‌های سوخت‌سازی هدایت می‌کند. دستگاه بیش از ۲۴ ساعت بدون توقف کار کرد که بیش از دو برابر مدل‌های پیشین بود.

پژوهشگران قصد دارند دوام دستگاه را بیشتر کنند و آن را برای تولید انواع دیگر ترکیبات شیمیایی سازگار کنند.

منبع : برگ مصنوعی


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم

درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشته‌های بدون آزمون

زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند

راه‌اندازی «بازوی طریق» سامانه هوشمند خدمات‌ به زائران اربعین

مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است

مفاهیم نهج‌البلاغه را در پیاده‌روی اربعین ترویج کنیم

چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟

مایک لی بازنشسته می‌شود؛ بیماری نمی‌گذارد فیلم بسازم

خنیاگران خیام با «مهرگان» آمدند؛ شنیدن ظرافت‌های موسیقی خراسان

«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت

آیین‌نامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد

سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد

پیش ثبت‌نام ۸۱۰ هزار دانش‌آموز پایه هفتم

آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمت‌رسانی به زائران اربعین است

روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز می‌کنند در کتاب «شاه است حسین»

پرچم‌هایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند

تصویر کمتر دیده شده از آیت‌الله سیدمجتبی خامنه‌ای در نماز جمعه نصر

چالش‌های عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ می‌دهد

جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد

اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت

آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است

اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان

جزئیات آزمون‌های دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید

اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ

۱۳۰ هزار فعالیت انجمن‌های علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند

دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی می‌کنند

مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود

متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت

پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان

تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور

ثبت نام جذب دانش‌آموختگان دکتری در دانشگاه‌ها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود

مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند

«مردم نمایی» روایتی دیگر از ماجرای نیما تکیدو

حاج حسین ملک دارایی‌های فناپذیر را به میراثی تمدنی تبدیل کرد

پناهیان: بزرگ‌ترین تشییع‌های تاریخ مربوط به امامین انقلاب است

جستجوی حقیقت در مه‌آلودگی ابطال‌پذیری پوپر/سطحی‌نگری در علوم انسانی

جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد

قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود

خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد

رشد استقبال از آزمون دستیاری در سال‌های اخیر

‏ تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی

پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع

فانتزی‌ که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران

رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند

بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟

حافظه مکتوب ایران چگونه زنده می‌ماند؟

بزرگداشت شیخ صفی‌الدین اردبیلی در فضای مجازی

صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد

تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق

رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند

ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد

خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه

اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵

خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد

خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ می‌شود

اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور

وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار می‌شود

کشف آنزیمی که می‌تواند پیری را معکوس کند

چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد

ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد

کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر می‌شود

اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد

سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود

رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد

آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفه‌ای ICT

۳۵۰ پرونده دانشگاه پیام‌نور در دیوان عدالت اداری بررسی شد

ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته

تصمیم‌گیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است

عزای عمومی برای مردی که خاطره‌ مشترک میلیون‌ها ایرانی بود

مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد

آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاه‌ها برای سناریوهای مختلف

معیارهای جدید هم‌ترازی رشته‌های دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد

پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟

رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد

تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت

امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله‌ پذیر نیست

فروش بدون کارمزد خودرو در استان‌های درگیر جنگ

کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند

جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد

دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان

رشد استقبال از آزمون دستیاری در سال‌های اخیر

رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند

ثبت نام جذب دانش‌آموختگان دکتری در دانشگاه‌ها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود

جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد

کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر می‌شود

ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد

آیین‌نامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد

تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق

فانتزی‌ که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران

اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت

مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند

قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود

اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور

صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد

تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور

حافظه مکتوب ایران چگونه زنده می‌ماند؟

رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند

پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع

اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان

تصویر کمتر دیده شده از آیت‌الله سیدمجتبی خامنه‌ای در نماز جمعه نصر

آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمت‌رسانی به زائران اربعین است

بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟

روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز می‌کنند در کتاب «شاه است حسین»

خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد

کشف آنزیمی که می‌تواند پیری را معکوس کند

۱۳۰ هزار فعالیت انجمن‌های علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند

پیش ثبت‌نام ۸۱۰ هزار دانش‌آموز پایه هفتم

رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد

اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ

وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار می‌شود