藻类的太阳电子被劫持以窃取权力

时间:2017-04-03 04:27:05166网络整理admin

科林巴拉斯(Colin Barras)一个国际生物学家团伙进行了一次大胆的抢劫,从光合作用的藻类中窃取了宝贵的电子动力抓斗可以开辟更有效利用光合作用到动力机器的途径:利用生物燃料,我们已经将太阳能转化为发动机可以使用的形式,但是生物体吸收的太阳能几乎有四分之三在它之前消失可以变成用于制造生物燃料的糖或淀粉韩国首尔延世大学的WonHyoung Ryu表示,在此过程中早期捕捉光合能量应该可以提取更多的光合能量 “从理论上讲,我们应该能够收集所有光合电子”Ryu与加利福尼亚州斯坦福大学的同事合作,将金电极直接插入藻类细胞,并吸收携带光吸收能量的电子该团队在微小的陷阱中捕获了单细胞藻类Chlamydomonas他们将超锋利的金电极连接到原子力显微镜上,并将其30纳米宽的尖端插入藻类细胞的光合作用器官 - 叶绿体中将该电极连接到电流计,并将第二金电极放置在电池的生长培养基中以完成电路到达藻类叶绿体的光被内部的蛋白质用来从水中分离氧,释放在其他分子之间传递的电子,以提供能量来驱动化学反应当Ryu及其同事在他们的藻类上照射卤素灯时,这些电子被电极吸走了他们的电路注册电流为1.2皮安 - 相当于每平方厘米0.6毫安的产量 Ryu说,通过增加光强度,该值可以达到每平方厘米6毫安的最大值相比之下,一些硅太阳能电池的电流密度为每平方厘米35毫安尽管如此,Ryu认为他的藻类仍然可以在发电方面找到工作 “太阳能电池的效率也与光的波长有关,”他说 “我们相信我们的生物太阳能系统可以提供比特定波长的硅基太阳能电池更高的效率”例如,叶绿素已经发展为能够很好地吸收蓝光和红光,但不会吸收太多的绿光,因此颜色研究小组认为,金电极设法在藻类光合电子总量的20%左右徘徊他们通过比较流过电路的电子数量与未开发的电池在相同条件下用于产生氧气的理论数量来计算出这一点 Ryu说,对电极设计的改进应该能够提升这一数字荷兰瓦赫宁根大学和研究中心的Wim Vredenberg使用类似的技术研究藻类的光合作用 “[但]我从来没有想过探索电生理技术来收获叶绿体中产生的光电子,”他说伦敦帝国理工学院的生物化学家詹姆斯巴伯说,这项工作很好,但以这种方式收获电子是不切实际的他说,使用从某些微生物“泄漏”的高能电子 - 微生物燃料电池中的一种现象 - 更为实用 “制作一个实用的系统还有很多工作要做,”Ryu承认道 “我们想到了一系列悬臂,它们有一个大型系统的多个电极,”他说每个电极将刺穿单独的藻类细胞的叶绿体,其保持在一系列陷阱中但有一个问题仍然没有答案 “我们不确定这种电子窃取会对细胞的寿命产生什么影响,”Ryu说 “我们希望尽可能长时间地让它们活着”期刊参考:Nano Letters,DOI:10.1021 / nl903141j关于这些主题的更多信息: