Akumuliatoriai iš putplasčioMetų metais polistirolo putos tarnavo tam, kad jūsų kava būtų karšta, o alus - šaltas. Dabar chemikams kilo idėja, kad šio plastiko molekulės galėtų būti naudojamos ir žymiai sudėtingesnėms užduotims - pagaunant ir saugant saulės energiją taip, kaip tai daro augalai. New Mexico valstijoje esančios Los Alamos nacionalinės laboratorijos specialistai polistirolo pagrindu stengiasi sukurti naujoviškus akumuliatorius. Jie mano, kad tokie akumuliatoriai puikiausiai tiks teikiant energiją viskam, nuo automobilių iki mobiliųjų telefonų. Šis projektas - tik dalis Tomo Meyerio vadovaujamos grupės tyrimų, kurių tikslas yra paprastų medžiagų, sugebančių pamėgdžioti sudėtingus fotosintezės procesus, leidžiančius augalams sukaupti cheminėse jungtyse saulės energiją, sukūrimas. Pirmasis fotosintezės procesų žingsnis yra fotono sugertis "antenoje", sudarytoje iš žaliojo pigmento chlorofilo. Ši energija vėliau yra panaudojama įsukant elektronus apie reakcijoje dalyvaujančių molekulių chemines jungtis; tie elektronai galiausiai yra nutraukiami nuo vandens molekulės sukuriant deguonį ir pridedami prie anglies dvideginio molekulės, šitaip sintezuojant energija prisotintas sacharozes. Meyerio grupė, pasitelkusi įvairias su rutenio metalo atomais reaguojančias sintetines molekules, jau sugebėjo paskirai atkurti kiekvieną iš šių žingsnių. Paskiausiuose eksperimentuose jis nutarė visoms šioms molekulėms suteikti bendrą polimerinį stuburą. Polistirolo polimerų pasirinkimą nulėmė tai, kad jie yra labai plačiai naudojami, todėl jų chemija yra puikiausiai žinoma. Siekdami išbandyti naująją molekulę, mokslininkai apšvietė jos tirpalą lazeriu. Kai ir buvo tikėtasi, dalis šoninių grandinėlių, turinčių rutenio antenas, sugebėjo sugerti šviesos energiją ir perduoti ją toliau išilgai polimero. Kuomet energija pasiekdavo kitos rūšies rutenio kompleksą, ji atliko šiokį tokį cheminį darbą pastumdama elektroną į kitą komplekso vietą. Būtent taip yra judinami elektronai akumuliatoriuose - jie yra atimami iš anodo, nukeliami į katodą, iš kur grįžta atgal apkeliavę visą grandinę. Kadangi polistirolas yra nebrangus, Meyeris tikisi, kad dideli tokių prietaisų moduliai, pavyzdžiui, saulės energiją naudojančios kuro celės, galėtų judindami elektronus iš vandens gaminti vandenilį arba generuoti elektros srovę. Kol kas jo grupė stengiasi padidinti molekulių energijos vertimo efektyvumą, dabar siekiantį apie 15 proc. "Priekyje mūsų laukia daug sunkaus darbo, bet mes to ir tikėjomės", sako jis. "Galų gale, tam, kad fotosintezė atsirastų gamtoje, prireikė daugiau nei milijardo metų". |
|