Como é a pilha de quatro corantes sintetizados em Würzburg. Representa um passo adicional em direção à fotossíntese synthetic, porque absorve energia luminosa e a transfere de maneira rápida e eficiente na pilha. Crédito: Leander Ernst / Universidade de Wuerzburg
Com a fotossíntese synthetic, a humanidade poderia utilizar energia photo voltaic para ligar o dióxido de carbono e produzir hidrogênio. Os químicos de Würzburg e Seul deram um passo adiante: eles sintetizaram uma pilha de corantes que chegam muito perto do aparelho fotossintético das plantas. Ele absorve energia luminosa, usa -a para separar as transportadoras de carga e as transfere de maneira rápida e eficiente na pilha.
A fotossíntese é um processo maravilhoso: as plantas o usam para produzir moléculas de açúcar e oxigênio 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 em Química da natureza.
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 transportadoras de cobrança e transfere -os passo a passo para a outra extremidade através do transporte de elétrons. A estrutura consiste em quatro moléculas de corante empilhadas da classe bisimida de perileno.
“Podemos desencadear especificamente o transporte de carga nessa estrutura com luz e analisamos em detalhes. É eficiente e rápido. Este é um passo importante para o desenvolvimento da fotossíntese synthetic”, diz a JMU Ph.D. O aluno Leander Ernst, que sintetizou a estrutura empilhada.
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 fotossíntese synthetic.
Mais informações:
Photograph de carga gradual fotoinduzida em π em matrizes de doador-bisimida de bisimida π., Matrizes.,, Química da natureza (2025). Doi: 10.1038/s41557-025-01770-7
Citação: Fotossíntese synthetic: os químicos desenvolvem pilha de corantes que imitam a conversão de energia vegetal (2025, 14 de março) recuperada em 17 de março de 2025 de https://phys.org/information/2025-03-tificial-photossynthesis-chemists-dye-staack.html
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