Сбор света одномолекулярным путем: Молекулярный механизм сбора света может указать путь к будущим солнечным элементам

На встрече Сян-Ю Ян, аспирантка, и Габриэла Шлау-Коэн, постдок из W.E. Исследовательская группа Мёрнера из Стэнфордского университета расскажет, как исследование этих природных систем на уровне отдельных молекул помогает понять основные механизмы сбора света – работы, которая может помочь улучшить дизайн и эффективность таких устройств, как солнечные батареи, в будущем.
«Благодаря нашему подходу мы можем лучше понять естественные конструкции систем сбора света, особенно то, как тот же молекулярный механизм может выполнять эффективный сбор света при слабом освещении, при этом безопасно рассеивая избыточную энергию возбуждения при высоком», – пояснил Ян.
Группа Мёрнера изучала различные белки фотосинтетической антенны с использованием одномолекулярной антиброуновской электрокинетической ловушки (ABEL) и обнаружила новые состояния светособирающих комплексов с различной степенью тушения. «Анализируя переход между этими состояниями в бактериальном антенном белке, – объяснил Шлау-Коэн, – мы обнаружили процесс, который может быть одним из молекулярных механизмов фотозащиты или способом, которым организм защищает себя от повреждения избыточным светом."

Следующие шаги – использовать эту технику, чтобы понять естественные конструкции систем сбора света и исследовать, проявляются ли те же процессы у высших растений. Таким образом, они расширяют свои исследования, чтобы посмотреть на фотосинтетические белки зеленых растений.

В конце концов, понимание этих общих принципов может помочь в разработке или улучшении создания устройств искусственного сбора света.