محققان آمریکایی به بررسی چگونگی تبدیل نور خورشید به انرژی در نوعی باکتری دریایی پرداختند. نتایج این کار می‌تواند منجر به تولید ادوات کاراتر شود.به گزارش ایسنا، شرکت‌های تجاری فعال در حوزه پیل‌های خورشیدی اگر بتوانند 20 درصد از نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کنند، به موفقیت بزرگی نائل شده‌اند. افزایش یک درصدی این بازده هم پیشرفتی محسوب می‌شود. اما طبیعت میلیون‌ها سال است که با فتوسنتز این فرایند را انجام می‌دهد. میکروسیستم‌هایی به‌ نام باکتری‌های سولفور سبز که در اعماق اقیانوس‌ها، جایی که نور خورشید به سختی به آنجا می‌رسد، زندگی می‌کنند، قادرند 98 درصد نور رسیده را به انرژی تبدیل کنند.اخیرا محققان موسسه فناوری ماساچوست، MIT، به آنالیز سیستم مصنوعی پرداختند که از مدل گیراندازی نور توسط این باکتری استفاده می‌کند. پیشرفت‌هایی بیشتر در درک فرایند جذب انرژی می‌تواند راهبردهای جدیدی برای به‌ دام اندازی انرژی خورشیدی ارائه کند. نتایج این تحقیق در نشریه «Nature Chemistry» به چاپ رسیده است.

در این سیستم مصنوعی از خودآرایی نوعی مولکول رنگی استفاده شده که نانولوله‌های کربنی دو جداره یکنواختی تشکیل می‌دهد. این لوله‌ها که 10 نانومتر قطر دارند، مشابه گیرنده‌هایی هستند که در باکتری سولفور استفاده می‌شود. ایسل از محققان این پروژه می‌گوید: این که چگونه می‌توان نور را با بازده بالا به انرژی تبدیل کرد، یکی از بزرگترین رازهای طبیعت است. این آزمایش برای این منظور طراحی شده است که بتوان موادی بهینه برای تبدیل انرژی خورشیدی پیدا کرد. این سیستم بسیار زیبا است.برخلاف سیستم‌های رایج خودآرایی که در آنها اجزای مختلف کمی با هم فرق دارند، این نانولوله‌های دو جداره از رنگ‌های سیانین تشکیل شده است که به‌ صورت یکنواخت هم‌اندازه و هم شکل هستند. از آنجایی که همه نانولوله‌ها یکسان هستند، بنابراین می‌توان خواص این مواد را به‌ صورت توده‌ای مورد بررسی قرار داد و دیگر به بررسی انفرادی آنها نیاز نیست.

یکی از سوالاتی که محققان به دنبالش بودند، این است که آیا دو نانولوله دوجداره با هم سیستمی را برای جذب نور ایجاد می‌کنند یا هر یک به‌ طور مستقل این کار را انجام می‌دهند. برای پاسخ به این سوال، محققان با استفاده از اکسیداسیون سطحی، یکی از این دو نانولوله را غیرفعال کردند. نتایج نشان داد که ساختار لوله‌ای دست نخورده باقی می‌ماند، اما پاسخ‌های نوری نانولوله از بین می‌رود.بررسی این ساختارهای مصنوعی به محققان این امکان را می‌دهد که ادوات جذب نوری کاراتر تولید کنند. طبیعت در طول میلیون‌ها سال تکامل نحوه این کار را به‌ صورت بهینه آموخته است، درک این مهارت می‌تواند منجر به تولید ادوات کاراتر شود.

نشریه پنجره ایرانیان، سال پنجم ، شماره 59 ، شهریورماه 1391