Fotossíntese synthetic: os pesquisadores imitam plantas

A fotossíntese é um processo maravilhoso: as plantas a usam para produzir moléculas de açúcar e oxigênio a partir dos materiais de partida simples e dióxido de carbono e água. Eles desenham a energia necessária para esse processo complexo da luz photo voltaic.

Se os humanos pudessem imitar a fotossíntese, teria muitas vantagens. A energia livre do sol pode ser usada para remover o dióxido de carbono da atmosfera e usá -lo para construir carboidratos e outras substâncias úteis. Também seria possível produzir hidrogênio, pois a fotossíntese divide a água em seus componentes oxigênio e hidrogênio.

Fotossíntese: um processo complexo com muitos participantes

Portanto, não é de admirar que muitos pesquisadores estejam trabalhando na fotossíntese synthetic. Isso não é fácil, porque a fotossíntese é um processo extremamente complexo: ocorre nas células das plantas em muitas etapas individuais e envolve numerosos corantes, proteínas e outras moléculas. No entanto, a ciência está constantemente fazendo novos avanços.

Um dos principais pesquisadores do campo da fotossíntese synthetic é o professor de química Frank Würthner de Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg na Baviera, Alemanha. Sua equipe agora conseguiu imitar um dos primeiros passos da fotossíntese pure com um arranjo sofisticado de corantes artificiais e analisá -lo com mais precisão.

Os resultados foram obtidos em colaboração com o grupo do professor Dongho Kim na Universidade Yonsei em Seul (Coréia). Eles foram publicados na revista Química da natureza.

Transporte energético rápido e eficiente em um sistema de empilhamento

Os pesquisadores conseguiram sintetizar uma pilha de corantes que é muito semelhante ao aparelho fotossintético nas células vegetais – absorve energia luminosa em uma extremidade, usa -a para separar portadores de carga e transfere -os passo a passo para o outro lado por meio de um transporte de elétrons. A estrutura consiste em quatro moléculas de corante empilhadas da classe bisimida de perileno.

‘Podemos acionar especificamente o transporte de carga nessa estrutura com luz e a analisamos em detalhes. É eficiente e rápido. Este é um passo importante em direção ao desenvolvimento da fotossíntese synthetic ”, diz o aluno de doutorado da JMU, Leander Ernst, que sintetizou a estrutura empilhada.

Fios supramoleculares como objetivo do trabalho de pesquisa

Em seguida, a equipe de pesquisa da JMU deseja expandir o nanoestistema de moléculas de corante empilhadas de quatro para mais componentes – com o objetivo de criar um tipo de fio supramolecular que absorve energia luminosa e o transporta de forma rápida e eficiente em distâncias mais longas. Este seria mais um passo em direção a novos materiais fotofuncionais que podem ser usados ​​para a fotossíntese synthetic.