Photosynthetischen Algen Secrets Revealed von Ultrakurzpuls Astronomie Laserpointer

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In einer in der Zeitschrift Chem veröffentlichten Studie wollten die Wissenschaftler die Technik der photosynthetischen Algen weiter verbessern, um Licht zu erfassen, das zu einem der leistungsstärksten Lichtsammelsysteme der Natur führt und es zu Energie macht. Das Primärziel war, den Prozess zu verstehen und ihn als Quelle der erneuerbaren Energie neu zu erstellen.

Die Ergebnisse der Forscher, die den Entwurf künstlicher Lichtsammelsysteme wie Molekularsensoren und Solarkollektoren erläutern, wurden durch Beobachtung erhalten, wie Kryptophytalgen, die unter anderen Organismen leben, die meisten Sonnenstrahlen noch absorbieren können. Die Algen hatten in der Tat entwickelt, um auf Wellenlängen des Lichts gedeihen, die nicht von ihren Nachbarn oben gefangen genommen. Sie sammeln gelb-grüne Lichtenergie und führen sie durch ein Netzwerk von Molekülen und wandeln es dann in das rote Licht um, das Chlorophyll-Moleküle benötigen, um wichtige photosynthetische Chemie durchzuführen.

Die Geschwindigkeit des Prozesses war jedoch zunächst eine Verwirrung für die Wissenschaftler. “Die Zeitskalen, dass die Energie durch das Protein bewegt wird.Wir konnten nie verstehen, warum der Prozess so schnell”, sagte entsprechenden Autor Gregory Scholes, der William S. Tod Professor für Chemie an der Princeton University mit der Feststellung, dass die Scholes-Labor-Vorhersagen waren dreimal Langsamer als die beobachteten Raten.

Es war 2010, dass Scholes und sein Team festgestellt, dass der Grund für die bemerkenswerte Geschwindigkeit Quantenkohärenz war. In diesem Phänomen könnten Moleküle elektronische Erregung und Übertragung von Energie nach quantenmechanischen Wahrscheinlichkeitsgesetzen statt der klassischen Physik teilen.

Erst kürzlich konnte das Forschungsteam feststellen, wie Kohärenz funktionierte. Mit Hilfe ultraschneller laserpointer 30000mW wurde die Lichtabsorption der Moleküle leicht gemessen und der Energiefluss durch das System konnte schließlich verfolgt werden.

Die Forscher beobachteten das System als Energie wurde von Molekül zu Molekül mit überschüssiger Energie als Schwingungsenergie verloren. Diese Experimente zeigten ein spezielles Spektralmuster, das eine “rauchende Pistole” für Schwingungsresonanz oder Vibrationsanpassung zwischen dem Donor- und dem Akzeptormolekül war. Diese Vibrationsanpassung ließ die Energie viel schneller übertragen werden und stellte einen Mechanismus für die zuvor berichtete Quantenkohärenz bereit.

“Schließlich ist die Vorhersage in der richtigen Ballpark”, sagte Scholes und enthüllte, dass er hofft, Licht-Ernte-Systeme durch die Inspiration von den Licht-Ernte-Proteine zu schaffen. “Es stellt sich heraus, dass es diese ganz andere, überraschende Mechanismus erforderlich ist.Dieser Mechanismus ist eine leistungsfähigere Aussage über die Optimalität dieser Proteine.”

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カテゴリー: laservisier | タグ: | 投稿者562sdfgdgf 21:34 | コメントをどうぞ

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