Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Фотосинтез без растений

Создана система для искусственного фотосинтеза

Марина Аствацатурян, «Эхо Москвы»

Гибридная система искусственного фотосинтеза, которую разработали ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) и Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley) под эгидой Министерства энергетики США (U.S. Department of Energy), объединяет химию полупроводников с биотехнологией.

Состоя из полупроводниковых нанопроволок и бактерий, она, подобно растениям, в которых проходит природный процесс фотосинтеза, обеспечивает производство углеводородов за счет солнечной энергии.


Здесь и ниже рисунки из пресс-релиза Berkeley Lab – ВМ.

Статья об этом (Nanowire-bacteria hybrids for unassisted solar carbon dioxide fixation to value-added chemicals – ВМ) опубликована в журнале Nano Letters группой авторов под руководством известного химика-нанотехнолога Пэйдун Яна (Peidong Yang) из отдела материаловедения при Лаборатории Беркли и Института Кавли по наноисследованиям в энергетике (Kavli Energy NanoSciences Institute).

Сочетание набора биосовместимых светопоглощающих нанопроволок с определенной популяцией бактерий позволит извлечь двойную выгоду для окружающей среды, поскольку предполагает химическое производство различных соединений без использования токсичных веществ, но с солнечным светом в качестве источника энергии, наряду с сокращением выбросов углекислого газа в атмосферу.

В основе системы так называемый «искусственный лес» из нанопроволочных гетероструктур, которые состоят из кремния и оксида титана. Как поясняет Ян в пресс-релизе, распространенном Лабораторией Беркли (Major Advance in Artificial Photosynthesis Poses Win/Win for the Environment – ВМ), этот «искусственный лес» подобен хлоропластам зеленых растений.

Под воздействием солнечного света в кремнии и оксиде титана возникают пары электрон-дырка, поглощающие в разных участках светового спектра. Образующиеся в кремнии под воздействием фотонов света свободные электроны переходят к бактериям, где восстанавливают углекислый газ, тогда как дырки – так называются носители положительного заряда в полупроводниках – образовавшиеся в оксиде титана, расщепляют молекулы воды с образованием свободного кислорода.

Лес нанопроволок засевается бактериями, которые производят ферменты – катализаторы восстановления углекислого газа. Авторы работали с анаэробной бактерией Sporomusa ovata, которая легко акцептирует электроны из окружающей среды и использует их в реакциях восстановления углекислого газа до эфира уксусной кислоты, который является промежуточным соединением в производстве разнообразных полезных химических соединений. После того как S.ovata произвела ацетат, в системе начинает работать генно-инженерная бактерия E.coli, синтезирующая из него тот или иной целевой продукт, например, бутанол, который может служить заменителем бензина.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
27.04.2015

Читать статьи по темам:

бионика генетически модифицированные микроорганизмы нанобиотехнология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Микробы-калькуляторы

Группа биоинженеров из Массачусетского технологического института создала «аналоговые калькуляторы» на основе живых одноклеточных микроорганизмов.

читать

Бактериальный компьютер

Инженеры из MIT сконструировали молекулярно-генетические контуры, позволяющие не только производить логические операции внутри бактерий, но записывать результаты в клеточные ДНК, которые передаются следующим поколениям микроорганизмов.

читать

Российский экзоскелет готов к испытаниям

Компания «ЭкзоАтлет» договорилась о сотрудничестве с РНИМУ им. Н.И. Пирогова о проведении на базе НИИ трансляционной медицины первых клинических исследований экзоскелета для реабилитации людей с нарушением опорно-двигательных функций нижних конечностей.

читать

Пойти подальше

Небольшой экзоскелет надевается на ноги и не требует источников питания. Аппарат экономит до 7% энергии, которую организм тратит при ходьбе. Устройство весит 300-500 г, поэтому преимущество в энергии не аннулируется переноской тяжестей.

читать

Как выглядят магнитные волны?

Чип твердотельного компаса, передающий сигналы в области коры головного мозга слепой крысы, отвечающие за обработку визуальной информации, позволил животному «видеть» геомагнитные поля.

читать

Не устареет ли новый «пламенный мотор» до окончания разработки?

Объединенная приборостроительная корпорация и МАИ планируют приступить к созданию искусственного сердца уже в 2015 году, хотя технари не исключают, что биоинженеры раньше их научатся создавать живые сердца.

читать