Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли нашли способ использовать табачное растение для выращивания искусственных клеток с фотоэлектрическими и фотохимическими свойствами, которые могут быть легко извлечены, растворены и распылены на любые подложки для создания солнечных батарей.
В статье журнала ACS Nano Letters было описано, как Мэтт Фрэнсис и его коллеги использовали табачные растения, зараженные генетически модифицированным вирусом, для производства искусственных фотоэлектрических и фотохимических клеток. Технология, по их мнению, более экологична, чем традиционные методы создания солнечных батарей.
Как известно, инфицированная клетка создает новые копии вируса, которые поражают новые клетки. Но на этот раз смысл внедрения вируса – создание искусственных хромофоров, структур, которые превращают солнечный свет в электроны с высокой энергией. На данный момент искусственные солнечные клетки не могут быть выращены на взрослом растении табака – это масштабное мероприятие еще предстоит совершить в будущем. Клетки могут быть запрограммированы только в начале роста табачного растения.
При выращивании нужной структуры отдельные хромофоры добавляются по одному, пока не будет создан стержень длиной в сотни нанометров. Каждый хромофор расположен на расстоянии в два-три нанометра от своего ближайшего соседа. Поэтому здесь наиважнейшую роль играет расстояние между хромофорами: хоть на один атом ближе друг к другу, и течение электрического тока станет невозможным.
Блокированные внутри табачного растения, крошечные структуры не способны самостоятельно производить электричество или химические вещества. Для того, чтобы получить синтетические хромофоры, ученые собирают растения, нарезают их и извлекают структуры. Растворенные в специальном растворе, структуры затем распыляют на стеклянную или пластиковую подложку, покрытую молекулами, которые гарантированно удерживают эти структуры на поверхности.
Результатом этого исследования является экологически чистый процесс производства солнечных батарей, которые пока не могут конкурировать с кремниевыми солнечными элементами по эффективности, однако они могут быть использованы в различных временных и одноразовых устройствах.
Источник : Чебурек
|
