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¿La fotosíntesis artificial es más eficiente? Los polacos tienen una idea al respecto

Científicos de varias unidades polacas han desarrollado un sistema a nanoescala en forma de plataforma orgánica que mejoraría el funcionamiento de dispositivos fotosintéticos artificiales, como el papel sintético. Esta solución también puede ser útil para construir sensores ópticos que operen a una sensibilidad muy alta, detectando partículas importantes, por ejemplo, en sangre humana.

Las proyecciones de agencias de energía independientes indican que la disponibilidad de combustibles fósiles en la Tierra disminuirá drásticamente a fines del siglo XXI. La esperanza de resolver este problema es la fotosíntesis artificial. Los dispositivos que lo implementan (a veces llamados papeles sintéticos) podrán convertir compuestos fácilmente disponibles (dióxido de carbono, agua, nitrógeno u oxígeno) en los combustibles o compuestos químicos necesarios en un momento dado gracias a la energía del sol. Por tanto, el papel sintético debería ser mejor que el papel real, ante todo en términos de eficiencia y en la adaptación de los compuestos que produce a las necesidades actuales de una sociedad en particular en un momento dado.

Los científicos han desarrollado investigaciones sobre el tema de la fotosíntesis artificial desde la década de 1970. Pero en los últimos cinco años, ha habido muchos avances en esta área. Cada vez hay más nanoestructuras que convierten la energía solar en combustible y electricidad con una eficiencia cada vez mayor.

Un equipo de científicos de la Universidad de Varsovia y otros centros de investigación (Instituto de Química Orgánica – PAN e Instituto de Tecnología de Materiales Electrónicos – Red de Investigación de ukasiewicz) presentó una solución que aumenta la eficiencia de tales soluciones. Los resultados del trabajo se publicaron por escrito. Nanoescala Publicado por la Real Sociedad Británica de Química.

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El nano sistema se ha desarrollado, en forma de plataforma orgánica, bajo la supervisión del profesor. Joanna Kargol y la Dra. Margot Jacquet del Centro de Nuevas Tecnologías de la Universidad de Varsovia.

«En nuestro post, que resume el proyecto de investigación de dos años, mostramos que podemos crear una plataforma química para inmovilizar los diferentes tipos de estímulos que están involucrados en la conversión de energía solar. En el artículo describimos una proteína eléctricamente activa – fuertemente unida al electrodo gracias a una plataforma química global basada en alambres metálicos. Terpidina Orgánica (TPY) que forma una monocapa homogénea y autorreguladora (la llamada SAM). La plataforma fue diseñada por nosotros de manera muy racional, fue fabricada y colocada en la superficie del electrodo «- dice el Prof. Joanna Kargol, citando el comunicado de prensa de la Universidad de Varsovia.

El sistema de nanoescala altamente conductor óptico que describieron los investigadores se basa en elementos que no son tóxicos y están ampliamente disponibles. El sistema opera en un electrolito de agua sin intermediarios externos, lo que significa que se puede usar en dispositivos como papeles sintéticos o biosensores, leemos en la revisión en el sitio web de la Universidad de Varsovia.

«Los electrodos están hechos de óxido de indio y estaño (ITO), que es un material transparente de bajo costo que transmite luz. Hemos demostrado que podemos mejorar la comunicación electrónica entre una proteína típica eléctricamente activa y la superficie del electrodo. Esta es la clave del éxito, mejorar el rendimiento de estos dispositivos no solo en la fotosíntesis artificial., sino también en la construcción de sensores ópticos más eficientes que operan con una sensibilidad extremadamente alta y detectan partículas importantes, por ejemplo en la sangre humana ”- explica el profesor. Joanna Cargol.

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PAP – Ciencia en Polonia

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