Екип от учени от Масачузетския технологичен институт е намерил нов начин за имитиране на процеса, при който растенията използват енергията на слънчевата светлина, за да си осигурят химическо гориво за своя растеж, съобщи електронното издание „Физорг“. Изследователите използвали модифициран вирус като вид биологическо „скеле“, обединяващо компонентите, необходими за разграждането на водните молекули на водородни и кислородни атоми.
Разграждането на водата е един от начините за разрешаването на основния проблем пред използването на слънчевата енергия, а именно, че тя е налична само когато слънцето грее. С използването на слънчевата светлина за разграждане водата извлеченият водород може да бъде съхраняван и използван по всяко време за генериране на електричество с помощта на горивни клетки или за направата на течни горива за автомобили.
Други учени преди това са разработвали системи, които използват електричество, генерирано от соларни панели, за разграждането на водните молекули, но при новата система се избягват междинните стъпки и слънчевата енергия се използва директно. Екипът, воден от проф. Анджела Белчер, разработил безвреден бактериален вирус, наречен М13, който може да привлича и се свързва с молекулите на катализатор (екипът използвал иридиев оксид) и биологичен пигмент. По този начин пигментът абсорбира слънчевата светлина, а катализаторът помага за разделянето на водата на съставните й елементи. С течение на времето обаче вирусите се струпвали в група, което намалявало ефективността им, затова учените добавили една допълнителна стъпка – те поставили вирусите в матрица, за да стоят в определена подредба.
Досега учените са опитвали да използват фотосинтезиращите структури на растенията директно за улавянето на слънчевата светлина, но тези материали често се оказват структурно нестабилни. Проф. Белчер преценила, че вместо да използват тези растителни структури, те могат да заемат техните методи. В растителните клетки за улавянето на слънчевата светлина се използват естествени пигменти, а катализатори улесняват разграждането на водата. Затова проф. Белчер и нейният екип решили да имитират именно този процес в своето изследване. С помощта на този вирус ефективността на производството на кислород от вода се повишава четири пъти, твърдят учените. Те се надяват да открият подобна биологична система за останалата част от процеса – производството на водород. В момента с помощта на тази система водородните атоми от водата се разделят на съставящите ги протони и електрони. Втората част от системата, която в момента учените разработват, ще събира обратно електроните и протоните във водородни атоми и молекули. Освен това те се опитват да намерят заместител на катализатора, тъй като иридият е сравнително рядък и скъп материал.