Листья растений умеют добывать энергию из воды и солнечного света, некоторые ученые мечтают повторить такой опыт на искусственно созданных листьях. Первый удачный тест подобных листьев прошел в 2011 году, в 2013 году листья были доработаны и научились работать с грязной водой. Теперь гарвардские ученые создают бионический лист 2.0, который имеет повышенную эффективность работы и может производить жидкое топливо.
Данный проект разработала команда возглавляемая Даниэлом Ноцера, он же возглавлял и предыдущие разработки, можно сказать, что весь проект принадлежит ему. Второе лицо исследования — Памелп Сильвер, профессор биохимии и системной биологии в медицинской школе Гарварда.
Бионический лист 2.0 помещается в воду и оттуда он собирает солнечную энергию да расщепляет молекулы воды на составляющие: газы, водород, кислород. Элементы можно собрать и использовать для выработки электроэнергии. Все это сильно схоже с предыдущими вариантами бионического листа, но лист 2.0 способен обрабатывать водород так, что его можно переработать при помощи бактерий для создания жидкого топлива.
В данной разработке катализатором производства является сама природа и ее механизмы. В более ранних версиях в качестве катализатора использовался молибден-никель-цинкового сплав, используемый для производства водорода и создания активных форм кислорода, которые будут атаковать и разрушать ДНК бактерий. В результате, исследователи были вынуждены запускать систему с более высоким напряжением, чтобы преодолеть проблемы, которые привели к снижению общей эффективности.
«Мы разработали новый катализатор из кобальт-фосфористого сплава, который не делает активных форм кислорода», — говорит Ночера: «Это позволило нам снизить напряжение, что привело к резкому увеличению эффективности».
Новый катализатор способен преобразовывать солнечный свет в биомассу с 10% КПД, что эффективнее даже самых эффективных растений.
«Биология является величайшим в мире химиком — биология может сделать легко то, что мы не можем сделать», — говорит Сильвер: «В принципе, у нас есть платформа, которая может сделать многое по потоку углеродной основы молекулы. Так что это имеет потенциал, чтобы быть невероятно универсальным».
Ученые уже показали, что система может быть использована для создания соединений таких, как изобутанол, изопентанол, био-пластик. Также катализаторы био-совместимы.
Команда говорит, что рассматривает бионический лист 2.0, как предмет подходящий для коммерческого применения.
