تولید سرکه با دخالت نانوذرات در فرآیند فتوسنتز مصنوعی
محققان با القای ویژگی فتوسنتز خودکار به نوعی باکتری، توسط نانوذرات سولفید کادمیم، توانستند اسید استیک را از کربن‌دی‌اکسید با استفاده از فتوسنتز تولید کنند.
به گزارش خبرنگار حوزه فن‌آوری‌های نوین گروه علمی پزشكی باشگاه خبرنگاران جوان؛ محققان آزمایشگاه برکلی توانستند با به کارگیری یک نوع باکتری، سیستم مصنوعی برای فتوسنتز بسازند که به کمک آن می‌توان نور خورشید را به محصولات شیمیایی با ارزش تبدیل نمود. در قدم اول، پژوهشگران با استفاده از فتوسنتز مصنوعی موفق به ساخت اسیداستیک (سرکه) شدند.
فتوسنتز فرآیندی است که طبیعت به کمک آن با جذب نور خورشید به تولید کربوهیدرات‌ها از کربن دی‌اکسید و آب می‌پردازد. برای بهره‌برداری از این فرآیند طبیعی، دانشمندان درصدد ساخت سیستم‌هایی هستند که بتواند فتوسنتز مصنوعی انجام دهد. وجود سیستم‌های فتوسنتز مصنوعی به محققان کمک می‌کند تا مواد شیمیایی مورد نیاز خود را از راه خورشید به دست آورند و این کار را به‌گونه‌ای پاک و سازگار با محیط انجام دهند.
طبق اظهارات پیدونگ یانگ، شیمیدان بخش علم مواد آزمایشگاه برکلی که مسئولیت این پروژه را بر عهده دارد: نتایجی که به دست آوردیم حاکی از آن است که فرآیند فتوسنتز خودکار با به کارگیری باکتری مورلا ترمواستیکا (نوعی باکتری از شاخه فیرمیکوت‌ها یا سخت‌پوستان که به‌طور ذاتی قابلیت فتوسنتز ندارد) قابل انجام است. این کار با استفاده از نانوذرات سولفید کادمیم برای تولید اسید استیک از کربن دی‌اکسید با کارایی بالا انجام می‌شود. همچنین این روش در مقایسه با ظرفیت فتوسنتز طبیعی، عملکرد یکسان و حتی بهتر از خود نشان می‌دهد.
این سیستم مصنوعی فتوسنتز هیبریدی به صورت تلفیقی از مواد نیمه‌رسانا و باکتری بوده که در آن نانوذرات سولفید کادمیم، طی فرآیند ته‌نشینی زیستی به عنوان جاذب نور خورشید عمل می‌کنند تا متابولیسم سلولی را به‌طور پایدار فراهم سازند. کشف توانایی ماده‌ای که شامل هر دو اجزای آلی و مکانیکی است، در تقویت خودکار عملکرد سیستم‌های زیستی در حوزه شیمی مواد غیرآلی، نقطه آغازی است که امکان یکپارچه‌سازی اجزای زنده و غیرزنده نسل بعدی فناوری‌های پیشرفته تبدیل انرژی خورشیدی به مواد شیمیایی را فراهم می‌سازد.
یانگ این‌گونه این روش را توضیح می‌دهد: در مطالعات اخیر توانستیم قابلیت بالای جذب نور توسط یک ماده غیرآلی و نیمه‌رسانا را با مشخصات ویژه و هزینه کم یک کاتالیست زیستی خود ترمیم‌شونده، ترکیب کنیم.
یانگ همچنین افزود: با القای ویژگی فتوسنتز خودکار به باکتری مورلا ترمواستیکا، توسط نانوذرات سولفید کادمیم، توانستیم اسید استیک را از کربن‌دی‌اکسید با استفاده از فتوسنتز تولید کنیم. این فرآیند طی چند روز دوره تاریکی و روشنایی با کارایی نسبتا بالایی انجام پذیرفت. این روش بیانگر مسیری به سمت کاهش کربن‌دی‌اکسید موجود در هوا از طریق فرآیندهای تبدیل انرژی خورشیدی به مواد شیمیایی است.
انتهای پیام/
