Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Леонид Попов, /

Фотоэлектрические панели, активный слой которых собран генетически запрограммированными вирусами, — на треть эффективнее обычных. Это показал необычный эксперимент, проведенный в США.
 
Анжела Белчер (Angela Belcher) и ее коллеги из Массачусетского технологического института генетически изменили вирус M13, заставив его работать микроскопическим роботом-сборщиком.
 
В первой фазе процесса вирусы захватывали однослойные углеродные нанотрубки (по 5-10 штук каждый) при помощи сотен своих пептидных молекул, а затем равномерно располагали на поверхности, создавая сеть сборщиков электронов. Ее задача — принимать заряды от активного вещества и передавать их на контакты батареи.
 
Ранее ученые уже пробовали использовать нанотрубки как средство транспорта электронов в толще солнечной батареи. Но для полного успеха необходимо было преодолеть препятствие: нанотрубки должны сформировать разветвленную проводящую структуру без комков и слипаний (они снижают общий эффект). Именно тут пригодилась ловкость вирусов-сборщиков. (Удобно также, что процесс шел в водной среде и при комнатной температуре.)
 
Но на монтаже "электросети" работа вирусов не закончилась. Изменив кислотность среды, ученые включили в тех же вирусах вторую заложенную генными инженерами программу. Теперь M13 занялись "высадкой" непосредственно у нанотрубок тончайшего покрытия из диоксида титана.
 
Финальный штрих (еще некоторые ингредиенты), и в результате у Белчер получилась батарея на основе сенсибилизированных красителей. Такие солнечные элементы вообще-то не отличаются высоким КПД, но зато они очень дешевы, потому в этой области в последнее время ведется немало работ.
 
Филигранный "узор" из нанотрубок и тесно контактирующих с ними наночастиц TiO2 позволил порождаемым светом электронам беспрепятственно добираться до места назначения. Эффективность новых батарей оказалась равна 10,6% против 8% у обычных сенсибилизированных панелей без нанотрубок. (Детали — в статье в Nature Nanotechnology и пресс-релизе института.)
 
Это серьезное улучшение, учитывая, что вирусы и нанотрубки составляли 0,1% по весу от всей панели. При этом авторы технологии говорят, что её можно приспособить для модификации и других перспективных типов солнечных батарей — органических, на базе квантовых точек и так далее.
 
Интересно, что ранее та же Анжела Белчер на опыте показала, как с помощью генетически запрограммированных вирусов можно повысить эффективность литиевых аккумуляторов.
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-33%
-30%
-25%
-15%
-20%
-30%
-10%
-10%