به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، نتایج این پروژه در قالب مقالهای در نشریه ACS Catalysis منتشر شده است. این یافتهها پیشرفت قابل ملاحظهای در حوزه مهندسی زیستشناسی و انرژی پایدار محسوب میشود.
در این پروژه، فتوکاتالیست مصنوعی جدیدی معرفی میشود که به مساله بهکارگیری نور خورشید برای تولید سوخت میپردازد. در حالیکه سیستمهای فتوسنتزی طبیعی برای بهینهسازی جذب نور خورشید تکامل یافتهاند، اما سیستمهای مصنوعی برای دستیابی به کارایی مشابه با سیستمهای طبیعی با مشکلاتی روبهرو هستند.
نانوراکتور هیبریدی این تیم، از ترکیب اجزای زیستی و مصنوعی تشکیل شده است. در این نانوراکتور، از یک پوسته استخراج شده از باکتری، به نام آلفاکربوکسیزوم استفاده شده و این پوسته با یک نیمهرسانای آلی میکرو متخلخل ادغام شده است.
پوستههای کربوکسیزومی از آنزیمهای هیدروژناز محافظت میکنند که در تما با تقلید از ساختارها و عملکردهای پیچیده فتوسنتز طبیعی، یک نانوراکتور هیبریدی ایجاد کردهایم که جذب نور گسترده و کارایی تولید اکسیتون مواد مصنوعی را با قدرت کاتالیزوری آنزیمهای بیولوژیکی ترکیب میکند. این همافزایی امکان تولید هیدروژن را با استفاده از نور به عنوان منبع انرژی فراهم میکند.
این مطالعه پیامدهای مهمی دارد و ممکن است اتکا به فلزات گرانقیمت مانند پلاتین را با ارائه جایگزین مقرونبهصرفهتری برای فتوکاتالیستهای مصنوعی معمولی و در عین حال حفظ کارایی قابل مقایسه کاهش دهد.
این نوآوری پایهای برای تولید هیدروژن پایدار فراهم میکند و میتواند در طیف وسیعی از فرآیندهای بیوتکنولوژیکی دیگر اعمال شود.