Energie durch einen einzelnen molekularen Nanodraht transportieren

0

Photosynthetische Systeme in der Natur transportieren Energie sehr effizient zu einem Reaktionszentrum, wo sie in eine für die Pflanze nützliche Form umgewandelt wird.

Wissenschaftler haben sich davon inspirieren lassen, um zu lernen, wie man in der molekularen Elektronik und anderen Technologien Energie effizient transportieren kann.

Der Physiker Richard Hildner von der Universität Groningen und seine Kollegen haben den Energietransport in einem künstlichen System aus Nanofasern untersucht.

Die Ergebnisse wurden im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht.”Natürliche photosynthetische Systeme sind durch Milliarden Jahre Evolution optimiert worden.

Wir haben festgestellt, dass dies bei künstlichen Systemen sehr schwer zu kopieren ist”, erklärt Hildner, außerordentlicher Professor an der Universität Groningen.

In den Licht-Erntekomplexen von Bakterien oder Pflanzen wird Licht in Energie umgewandelt, die dann mit minimalen Verlusten zum Reaktionszentrum transportiert wird.

Tun Sie mir einen Gefallen: Bitte TEILEN Sie diesen Beitrag.

BündeltVor fünf Jahren entwickelten Hildner und seine Kollegen ein System, bei dem scheibenförmige Moleküle zu Nanofasern mit einer Länge von mehr als 4 Mikrometern und einem Durchmesser von nur 0,005 Mikrometern gestapelt wurden.

Zum Vergleich: Der Durchmesser eines menschlichen Haares beträgt 50 bis 100 Mikrometer.

Dieses System kann Energie wie die Antennen in photosynthetischen Systemen transportieren.

” Aber manchmal sahen wir, dass der Energietransport in der Mitte unserer vier Mikrometer langen Fasern stecken blieb.

Etwas im System schien instabil zu sein”, erinnert er sich.Um die Effizienz des Energietransports zu verbessern, schufen Hildner und seine Kollegen Bündel aus Nanofasern.

” Dies ist die gleiche Idee, wie sie in der normalen Elektronik verwendet wird: sehr dünne Kupferdrähte werden zu einem robusteren Kabel gebündelt”.

Die gebündelten Nanofasern erwiesen sich jedoch als schlechter im Energietransport als einzelne Fasern.

KohärenzDer Grund dafür ist ein Phänomen namens Kohärenz.

Wenn Energie in die Moleküle, aus denen die Fasern bestehen, eingebracht wird, erzeugt sie einen angeregten Zustand oder Exziton.

Dieser angeregte Zustand ist jedoch kein Paket….

Share.

Leave A Reply