برگ های مصنوعی با قابلیت خود ترمیمی و تولید برق

   نسل اولیه برگ های مصنوعی در سال 2011 تولید شد در سال 2013 با پیشرفت تکنولوژی برگ هایی با خاصیت خود ترمیمی تولید شد که می توانستند در ب‌های ناخالص و آلوده زنده بمانند. اکنون محققین مجدداً کار بر روی این موضوع را آغاز کرده‌اند و توانسته‌اند برگ‌هایی با عملکردی بهتر از عملکرد برگ‌های طبیعی تولید کنند.
   بر گ های جدید حاصل کار دو استاد دانشگاه هاروارد در رشته بیوشیمی به نام‌های دنیل نوکرا و پاملا سیلور است. این برگ جدید درون آب قرار گرفته، شروع به جذب آب کرده و سپس مولکول‌های آب را به گازهای هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کند. هر دوی این گازها قابل برداشت و استفاده در سلول‌های (پیل‌های) سوختی هستند. علاوه بر این در حال حاضر از هیدروژن ( به کمک باکتری‌های اصلاح شده از لحاظ ژنتیکی) برای تولید سوخت‌های زیستی استفاده می‌شود.

   این برگ های مصنوعی در بعد عملکردی، حتی برگ‌های طبیعی را نیز پشت سر می‌گذارند. کاتالیست مورد استفاده در این برگ های مصنوعی از آنچه در طبیعت وجود دارد بسیار بهتر است و می‌تواند سرعت واکنش شیمیایی را به تناسب ورژن‌های قبلی این برگ‌‌های مصنوعی به طرز چشمگیری افزایش دهد. در برگ‌های قبلی، کاتالیست نیکل- مولیبدن- روی اکسیژن فعال تولید می‌کرد که دی‌ان‌ای باکتری را تخریب می‌کرد، به همین دلیل برگ در ولتاژ بالاتری فعالیت می‌کرد که باعث کاهش کارایی آن می‌شد. این بار و در این برگ‌های جدید، کاتالیست کبالت- فسفر استفاده شده و اکسیژن فعال تولید نمی‌کند که باعث افزایش چشمگیر کارایی تا حدود ۱۰ برابر می‌شود. بنابراین این برگ‌ها به واقع این قابلیت را دارند تا آینده انرژی خورشیدی را شکل داده و به طور مؤثری مورد استفاده واقع شوند.

   به گزارش فردانما،سیلور و نوکرا قبلاً نیز ترکیباتی همچون ایزوپنتانول و پی‌اچ‌بی- یک پیش‌ماده بیوپلاستیک- را تولید کرده‌اند. کاتالیست‌هایی که در این برگ‌ها استفاده شده‌اند خاصیت خودترمیمی دارند و هیچگونه محصول جانبی تولید نمی‌کنند. این برگ‌ها می‌توانند یک منبع اصلی در انرژی‌های تجدیدپذیر در آینده باشند.

 

 

 

 

 

اطلاعات تکميلي

  • سازمانهاي وابسته: محققین دانشگاه هاروارد
  • حوزه کاربرد: تولید برگ های مصنوعی