Materiali per la fotosintesi artificiale

Il gruppo di ricerca coordinato da Chun-Long Chen del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) in collaborazione con la Washington State University ha recentemente sviluppato un nuovo ed eccezionale materiale, nanotecnologico e ibrido tra il mondo organico e quello inorganico.

Si tratta di un innovativo nano-cristallo estremamente robusto e versatile, oltretutto in grado di auto-assemblarsi, che combina insieme la programmabilità di molecole simili alle proteine sintetiche, chiamate peptoidi, con le nanostrutture a gabbia, formate da speciali silicati.

In questo modo, è stato realizzato un dispositivo bidimensionale capace di catturare artificialmente l’energia della luce del Sole e immagazzinarla e traferirla con un’efficienza del 96%.

I nuovi materiali sono stati testati con ottimi risultati in laboratorio come sonde in-vivo per il bio-imaging di cellule umane. Infatti, è stato riscontrato un cambiamento di colore dopo aver inviato uno stimolo luminoso solo nelle cellule a cui erano stati applicati questi straordinari nano-cristalli.

Lo studio è ancora in una fase di ricerca iniziale, ma è stato già pubblicato sulla prestigiosa rivista Science Advance e rappresenta un importante passo in avanti nella comprensione, sempre più approfondita, dei complessi meccanismi chimico-fisici alla base del fondamentale processo di fotosintesi clorofilliana, da cui dipende la sopravvivenza di tutta la biosfera terrestre.

Le potenziali applicazioni tecnologiche spaziano dal campo del bio-imaging al settore energetico e, in particolare, a quello del fotovoltaico.

Approfondimenti: https://advances.sciencemag.org/content/7/20/eabg1448

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