|  | 20 октября 2015 | Новости науки и техники

Ученые путем генных модификаций заставили вирусы передавать энергию

Передача энергии


Растения поглощают солнечный свет и преобразовывают его энергию практически с идеальной эффективностью, приближающейся к 100 процентам. Инженеры, разрабатывающие солнечные батареи, также стремятся к увеличению эффективности преобразования энергии света в электрическую энергию, но пока им и близко не удается подобраться к показателям, демонстрируемым живой природой. Самые лучшие образцы гибридных солнечных батарей имеют эффективность на уровне 44 процентов и это является одной из причин, по которой на долю солнечной энергетики приходится лишь небольшая доля от общего количества вырабатываемой энергии.

Как же растениям удается добиться столь высокой эффективности? Оказывается, что в листьях растений происходят процессы, использующие в своих целях некоторые из причуд квантовой механики. Когда фотон света поражает поверхность молекулы вещества-хроматофора возникает квантовая квазичастица, состоящая наполовину из материи и наполовину из энергии, называемая экситоном. Затем эти экситоны перемещаются к той части клетки растения, в которой происходит поглощение и переработка ее энергии. И, благодаря использованию явлений квантовой физики при таком процессе переноса не теряется ни крохи транспортируемой энергии.

Изменяя ДНК некоторых типов вируса, исследователи из Массачусетского технологического института, заставили работать квантовые процессы переноса энергии, подобно тому, как это происходит в листьях растений. И в результате этих исследований могут быть разработаны новые технологии производства солнечных батарей и других фотоэлектрических приборов, которые поглощают и передают энергию с беспрецедентной эффективностью.

Изменения ДНК вирусов были произведены для того, чтобы они связались с группами синтетических хромофоров. Освещая генно-модифицированные вирусы светом и используя метод лазерной спектроскопии, исследователи изучили все тонкости происходящих там процессов переноса энергии. Во время исследований ученые использовали вирусы нескольких различных типов, молекулы различных веществ-хромофоров, смешиваемых в растворах с определенными концентрациями. В результате им удалось добиться некоторых успехов в создании "экситонной" передачи энергии, хотя найденные ими решения еще нельзя назвать идеальным вариантом. Тем не менее, перенос энергии при помощи экситонов по вирусным цепочкам осуществляется со скоростью, в два раза превышающей скорость передачи энергии в существующих солнечных батареях, и происходит это на расстояниях, намного более длинных, чем расстояния, на которые передается энергия в клетках живых растений.

В настоящее время генные модификации не позволяют вирусам вырабатывать электричество, они лишь могут передавать энергию поглощенных фотонов света. Но и процесс такой высокоэффективной передачи энергии также имеет большую ценность, его можно использовать во множестве областей. Это может послужить основой для эффективных катализаторов некоторых химических реакций, которые происходят лишь в присутствии света, для создания эффективной электроники и новых типов фотогальванических устройств, солнечных батарей.





Ключевые слова:
Вирус, ДНК, Генная, Модификация, Хроматофор, Фотон, Энергия, Экситон, Квазичастица, Передача, Эффективность

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые создали фотогальванические ячейки, эффективно поглощающие энергию по ...
  • Графеновое покрытие позволит извлечь энергию из дождевых капель
  • Компания Heliatek изготовила органические солнечные батареи, обладающие рек ...
  • Австралийские исследователи установили новый рекорд по эффективности преобр ...
  • Разработаны солнечные батареи, демонстрирующие высокую эффективность при ра ...

  • Спасибо от Сбербанка отзывы и список партнеров смотри на официальном сайте.


    20 октября 2015 07:19
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3811
    О! Скоро появится новое понятие - "вирусный процессор" -))


    --------------------
        
    20 октября 2015 22:46
    #2 Написал: Victor

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    По моему, это перевод заметки, кторую писала блондинка. Начало, во всяком случае впечатляет:
    "Растения поглощают солнечный свет и преобразовывают его энергию практически с идеальной эффективностью, приближающейся к 100 процентам"
    Гуглим по словам "КПД фотосинтеза". Узнаем, что максимально достижимый КПД - 28%. Обычно - 5..10%.
    Еще: "Самые лучшие образцы гибридных солнечных батарей имеют эффективность на уровне 44 процентов и это является одной из причин, по которой на долю солнечной энергетики приходится лишь небольшая доля от общего количества вырабатываемой энергии"
    Вообще-то небольшая доля приходится не из-за "каких-то 44%" а из-за дороговизны такой энергии.
    В описании "экситона" (преподносится якобы это давно открыто и всем известно ) - "наполовину из материи и наполовину из энергии" ссылка ведет на страницу с описанием "Тополяритона", гипотетической частицы, которую, может быть, когда-то откроют.
    Вобщем - бред. Я вот подумал, может это скопипастили первоапрельскую новость?
        
    21 октября 2015 04:52
    #3 Написал: DirtyDeedz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    FomaNeverujuwij, а лет через пятнадцать - "безвирусный" winked
        
    21 октября 2015 08:24
    #4 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 488
    Цитата: FomaNeverujuwij
    О! Скоро появится новое понятие - "вирусный процессор" -))

    будет необходимо заливать в комп питательный раствор для этих самых вирусов...) к примеру, с живыми бактериями
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.