Смотрите переноса энергии через биомиметические нанотрубок

Ученые из Университета Гронингена (Нидерланды) и Университета Вюрцбурга (Германия) был исследован простой биомиметические светособирающей системы, используя передовые спектроскопии в сочетании с платформой микрофлюидных. В двухстенных нанотрубок очень эффективно работают при низкой интенсивности света, в то время как они способны избавиться от лишней энергии при высоких интенсивностях. Эти свойства полезны в разработке новых материалов для заготовки и транспортировки энергии фотона. Результаты были опубликованы в журнале Nature 10 октября.

Замечательная способность природных фотосинтетических комплексов, чтобы эффективно использовать солнечный свет, даже в темных окружающих средах — вызвала широкий интерес в расшифровке их функциональность. Понимание переноса энергии на наноуровне является ключевым для целого ряда потенциальных применений в области (опто)электроники. Подавляющее сложности природных фотосинтетических систем, состоящих из многих иерархически организованы подразделения, заставили ученых обратить внимание на биомиметических аналогов, которые структурированы, как и их природные аналоги, но может быть более легко контролировать.

Бордовый-сбор молекул

Оптический конденсированных сред группы и теория конденсированных сред группы (как на Цернике Институт перспективных материалов, университет Гронингена) объединили свои усилия с коллегами из Университета Вюрцбурга (Германия) для получения наиболее полного представления о переносе энергии в искусственной светособирающего комплекса. Они использовали новые спектроскопические лаборатории-на-чипе подход, который сочетает в себе передовые раз-решена многомерная спектроскопия, microfluidics и обширного теоретического моделирования.

Ученые исследовали искусственный светособирающего устройства, вдохновленный многостенные сети трубчатые антенны фотосинтезирующих бактерий в природе. Биометрические устройства состоит из нанотрубки, сделанные из светособирающего молекул, самосборные в двустенные нанотрубки. Тем не менее, даже эта система довольно сложная, — объясняет Максим Пшеничников, профессор сверхбыстрой спектроскопии в Университете Гронингена. Его группа разработали систему микрожидкостных, в котором внешняя стенка трубы может быть избирательно растворяются и, таким образом, отключается. ‘Это не конюшни, но в системный кровоток, он может быть изучен.’ Таким образом, ученые могли изучать как внутреннюю трубу и вся система.

Адаптация

При низкой интенсивности света, система поглощает фотоны в обе стены, создавая возбуждений или экситонов. Из-за разных размеров стен, они поглощают фотоны разных длин волн, — говорит Пшеничников. Это увеличивает эффективность. При высокой интенсивности света, большое количество фотонов поглощается, создавая огромное количество экситонов. Мы наблюдали, что при двух экситонов встретиться, один из них на самом деле перестает существовать’. Этот эффект действует как своего рода клапан безопасности, так как большое число экситонов может повредить нанотрубок.

Таким образом, ученые также продемонстрировали, что двойными стенками молекулярных нанотрубок способны адаптироваться к меняющимся условиям освещения. Они имитируют необходимые функциональные элементы дизайна элементов природы в условиях низкой освещенности, действуя как высокочувствительные антенны, но избавиться от лишней энергии при высоких интенсивностях, когда есть слишком много света … ситуации, которые обычно не встречаются в природе. Оба эти свойства проложить путь для лучшего управления транспортными энергии в сложных молекулярных материалов.

сделать разницу: спонсорские возможности