NANOCAPSULE PENTRU FOTOSINTEZĂ ARTIFICIALĂ

Vezi subiectul anterior Vezi subiectul urmator In jos

NANOCAPSULE PENTRU FOTOSINTEZĂ ARTIFICIALĂ

Mesaj  Antonoiu Alexandra la data de Joi Mar 17, 2011 4:08 pm

Imitând fotosinteza plantelor? Dacă ar fi să se realizeze acest lucru, omenirea nu ar mai avea motiv să fie îngrijorată.

Chimiştii de la Universitatea din Würzburg au făcut un progrese pe drumul spre realizarea fotosintezei artificiale.
Structura care a fost dezvoltată în laboratorul de chimie este fascinant de complexă: mii de molecule similare sunt ambalate împreună pentru a crea o capsulă care este umplută cu molecule de altă natură. Diametrul unei capsule este de 20 - 50 nanometri.
Structurile care sunt atât de elaborate sunt departe de a fi obişnuite în chimie. Deci, nu este de mirare că aceste nanocapsules Würzburg apar pe prima pagină a revistei din noiembrie "Nature Chemistry". Ce este mai important, ele pot face, de asemenea, ceva care nu a mai fost descris înainte pentru moleculele sintetizate chimic.


Nanocapsule, făcute la Würzburg, la Institutul de Chimie Organică, Universitatea din Würzburg: Mii de molecule similare sunt ambalate împreună pentru a crea o capsulă care este umplută cu molecule de altă natură.

Molecule încapsulate transmit energie
Nanocapsulele posedă o proprietate care este importantă in fotosinteză la plante: moleculele din interiorul capsulei absorb energia luminii şi emit o parte din aceasta din nou, sub formă de lumină fluorescentă. Restul din ea, este transmisă prin transfer de energie la moleculele capsulei, care apoi, de asemenea, exmit lumină fluorescentă.

Atâta timp cât se produce fotosinteza, nimic diferit nu se întâmplă, sau spus simplu: moleculele extrag energia de la lumina soarelui şi o transmit la alte molecule într-un proces complex, la sfârşitul căruia energia este legată chimic. Puterea soarelui este apoi înmagazinată în carbohidraţii valoroşi pe care plantele, animalele, precum şi oamenii îi folosesc pentru a genera energia de care au nevoie pentru a trăi.

În principiu, prin urmare, ar trebui ca nanocapsulele să poată produce componente adecvate pentru a inventa fotosinteza artificială. Savanţii cred că ei vor folosi lumina mult mai eficient decât plantele din cauză că membranele lor sintetice vor fi formate în întregime din material fotosensibil.
Nanocapsulele Würzburg sunt alcătuite dintr-un material unic. Acest lucru a fost dezvoltat de grupul condus de Frank Würthner, pe baza aşa-numitelor perilene bisimide amfifilice. În cazul în care materialul de bază, care poate fi izolat ca o pulbere, este plasat în apă, moleculele sale în mod automat iau forma aşa-numitelor vezicule, deşi acestea nu sunt stabile la acest moment. Doar prin fotopolimerizare cu ajutorul luminii acestea devin nanocapsule robuste, care sunt stabile într-o soluţie apoasă - indiferent de valoarea pH-ului.

Omul de ştiinţă chinez, Dr. Zhang Xin, este cel care a reuşit să umple nanocapsulele cu alte molecule fotosensibile. Zhang a introdus molecule de bispirene în nanocapsule.

Lucrul deosebit la aceste molecule este că ele îşi schimbă forma pentru a se potrivi cu mediul lor. În cazul în care valoarea pH-ului este scăzută, cu alte cuvinte, într-un mediu acid, acestea îşi asumă o formă alungită. În cazul în care sunt apoi excitate de lumină UV, acestea emit lumină albastră fluorescentă.
În cazul în care creşte valoarea pH-ului, moleculele se stâng. În această formă acestea emit lumină verde fluorescentă. În această stare bispirenele excita energetic învelişul capsulei, care reacţionează la acest lucru cu fluorescenţă roşie.
Albastru, verde, şi roşu. În cazul în care cele trei culori primare se suprapun, se produce culoarea albă - ca la un televizor color. La fel este şi cu o nanocapsulă: la o valoare a pH-ului de 9, acestea emit lumină albă fluorescentă - un efect până acum unic în domeniul chimic, care ar putea fi revoluţionar, pentru proiectarea de probe fluorescente pentru ştiinţele vieţii.

Chimiştii de la Würzburg au acces la nanoprobe extrem de sensibile: valoarea pH-ului unei soluţii apoase poate fi stabilită cu o rezoluţie spaţială la scară nanometrică la lungimea de undă a luminii fluorescente emise de nanocapsule.
Acest lucru înseamnă că nanocapsulele nu sunt doar o opţiune pentru fotosinteza artificială, ele pot fi de asemenea utilizate pentru aplicaţii în diagnosticare. De exemplu, acestea ar putea fi echipate cu structuri de suprafaţă speciale care intenţionat aderă la celulele tumorale şi apoi le face vizibile prin fluorescenţă.

Antonoiu Alexandra

Mesaje : 7
Data de inscriere : 09/12/2010
Varsta : 27
Localizare : Braila

Vezi profilul utilizatorului

Sus In jos

Vezi subiectul anterior Vezi subiectul urmator Sus


 
Permisiunile acestui forum:
Nu puteti raspunde la subiectele acestui forum