نانولوله ها راه را برای فتوولتائیک های زنده روشن می کنند

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) : سلول­های خورشیدی از پیشتازان انرژی های تجدید­پذیر و سبز هستند. اما در حقیقت تولید این پنل ­ها تاثیر زیادی بر محیط زیست میگذارد و مقادیر زیادی کربن ­دی­ اکسید در طول فرآیند ساخت آن در طبیعت آزاد می­شود. مانند بسیاری از موارد دیگر می­توانیم در این مورد هم از طبیعت الهام بگیریم. باکتری های فتوسنتز کننده که انرژی خود را از نور خورشید تامین می­کنند، می­توانند سرنخی برای این موضوع باشند.

سالها است که تیم پروفسور Ardemis Boghossian از محققان دانشگاه پلی تکنیک فدرال لوزان سوئیس، بر روی کاربردهای نانولوله های کربنی تک جداره یا  SWCNTs، مطالعه می­کنند. لوله هایی از اتم­های کربن با خواص مکانیکی و نوری شگفت انگیز. با این ویژگی ها SWCNT برای کاربردهای جدید بسیاری ایده­ آل هستند. این تیم راهی برای قرار دادن نانولوله­ های کربنی درون باکتری­های فتوسنتز کننده یافتند. آنها نانولوله­ های کربنی را به صورت ورقه های کوچک لوله شده­ ی گرافنی درون باکتری ها قرار دادند. باکتری های دارای گرافن می توانند تا 15 برابر الکتریسیته بیشتری نسبت به باکتری های بدون گرافن تولید کنند. البته تعبیه نانوتیوب ها درون باکتری­ها به راحتی انجام پذیر نیست. این کار از طریق قرار دادن پروتئین های با بار مثبت در سطح باکتری ها که دارای بار منفی هستند انجام پذیرفته است. این روش در دو گروه باکتری Nostoc و Synechocystis انجام شده است.

نکته جالب­تر اینکه با تقسیم شدن این باکتری­ها و تولید باکتری­های جدید این خاصیت به فرزندان نیز انتقال می­یابد. البته به دلیل کم شدن غلظت گرافن در بدن باکتری ها بر اثر تقسیم شدن آن، مقدار انرژی الکتریکی تولیدی آن ها نیز کاهش می­یابد. اما این پدیده اثباتی بر آنچه تیم پژوهش “نانو بایونیک ارثی” می نامند. به گفته پروفسور  Ardemis Boghossian نویسنده مسئول مقاله این موضوع مانند آن است که شما یک عضو مصنوعی برای افزایش قابلیت­ های خود دارا باشید و فرزندان شما از بدو تولد این قابلیت­ ها را به صورت ذاتی داشته باشند.

این تکنینک می­تواند منجر به ساخت سلول های فتوولتائیک زنده شود. در واقع فتوولتائیک‌های زنده، دستگاه‌های بیولوژیکی تولید انرژی هستند که از میکروارگانیسم‌های فتوسنتزی استفاده می‌کنند. ساخت سلول­های خورشیدی در بهترین شرایط، مقادیر بسیار زیادی کربن منتشر میکند. اما چیزی که سلول های فتوولتائیک زنده را ایده ­آل می کند این است که به جای انتشار کربن در محیط، کربن جذب میکند. بنابراین دو مشکل را همزمان حل میکند. انرژی پاک تولید می­کند و کربن محیط را کاهش می­دهد. اگرچه این دستگاه ها هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند، اما نشان دهنده راه حلی واقعی برای بحران انرژی مداوم و تلاش های ما در برابر تغییرات آب و هوایی است.

منبع : https://newatlas.com

ترجمه و ویرایش : زهرا تارخ