Technika

Genetikailag módosított vírussal javítanák a napelemek hatékonyságát

2011.04.27. - 08:24  |  Nincs hozzászólás

A Massachusetts Institute of Technology (MIT) munkatársai megtalálták a módját, hogy miként javíthatnának a napelemek teljesítményén. Az M13 nevű vírus genetikailag konstruált verziójával fokoznák a napfény elektromos árammá történő alakítását.

A napelem a következőképpen működik: amikor a napfény az őt elnyelő felületre esik, az elektronok felszabadulnak és elektromos áram előállítására hasznosítják.

A MIT kutatói  mikroszkopikus méretű, szénből levő üreges hengerekkel tudnák növelni a napelem felületéről történő „elektronbegyűjtés” hatékonyságát.

A kísérletek kezdeti időszakában két probléma adódott az apró csövekkel. Néha félvezetőként vagy fémekként viselkedtek, máskor pedig összecsoportosultak, ennek következtében nagyban csökkent a hatékonyságuk.

A kutatók rájöttek arra,  hogy az M13 vírussal szabályozni tudják a csövek elhelyezkedését, azaz nem gyűlnek össze egy helyre és nem keverednek össze az elektromos áram vezetésére szolgáló pályák.

A napelemnél a fény hatására elektronok szabadulnak fel a napelem felületéről (ez legtöbbször szilikon), majd egy gyűjtőn keresztül gyakorlatilag tölcsérbe vezetik őket, melynek segítségével akkumulátorok töltésére és elektromos eszközök ellátására szolgáló villamos árammá alakul. Ezután visszatérnek az eredeti anyagba, hogy a körforgás ismét elkezdődjön.

Az új eljárásnak köszönhetően az elektronok könnyebben rálelnek a helyes útra: a cellákhoz adott szén nanocsövek egy sokkal direktebb utat biztosítanak gyűjtőkhöz.

A vírusok gyakorlatilag kettős funkciót látnak el ebben a folyamatban.

A bennük lévő peptideknek köszönhetően – ezek alfa aminosavakból felépülő rövid fehérjék -, megkötik a nanocsöveket és egymástól elkülönítve tartja őket. Minden egyes vírus 5-10 csövet tud a helyén tartani és egy cső megkötéséért 300 peptid molekula felel.

Ráadásul a vírust úgy tervezték, hogy titánium-dioxid (TiO2) bevonatot állítson elő – a fényérzékeny napelemek egyik kulcseleme -, melyet a nanocsövekből álló hálózat közvetlen közelében helyez el.

Rovat további cikkei

Látványos kép készült a Jupiter viharairól

Látványos kép készült a Jupiter viharairól a NASA Juno nevű űrszondája...

2019.03.24. - 19:44 tovább »

Károsodott idegsejteket javítottak ki két állatkísérletben

Károsodott idegsejteket javítottak ki egerekben amerikai és kanadai...

2019.02.19. - 10:07 tovább »

IBM kutatás: a magyarok megbíznak a mesterséges intelligenciában

Tíz emberből kilenc már hallott a mesterséges intelligenciáról (MI)...

2018.12.17. - 14:49 tovább »

Friss cikkek

Heti két óra a természetben a jó egészség elengedhetetlen feltétele

Heti két óra eltöltése a természetben jelentősen növeli az egészséget,...

2019.06.15. - 12:00 tovább »

Kevesebb repülésre biztatnak svéd kutatók

Kevesebb repülésre biztatják a turistákat svéd kutatók, akiknek - most...

2019.05.27. - 07:15 tovább »

Jelentősen megnőtt a nyílt óceánban lévő műanyaghulladék mennyisége...

Jelentősen megnőtt a nyílt óceánban lévő műanyaghulladék mennyisége...

2019.04.18. - 10:11 tovább »