Material increíble que cosecha luz para la energía al igual que las plantas creadas por científicos
Al organizar pigmentos en un andamio de ADN, un equipo de investigadores liderado por MIT ha diseñado un material de recolección de luz que imita de cerca la estructura de las estructuras fotosintéticas naturales. Crédito de la imagen: Cortesía de los investigadores
De Newsweek • 16 de noviembre de 2017
Los investigadores están un paso más cerca de crear vidrio o textiles a partir del ADN artificial que puede absorber la luz, lo que podría mejorar nuestro uso de la energía solar a través de nuevos tipos de materiales.
La técnica es complicada pero fascinante. Inspirada en las estructuras que las plantas usan para recoger la luz solar y convertirla en energía, el material imita los circuitos que se encuentran en la naturaleza para cosechar luz, explicó Mark Bathe, ingeniero biológico del MIT.
Bathe y sus colegas crearon este material único en su clase al colocar colorantes en una hélice de ADN sintético. Esa disposición, construida en una escala nanométrica (un nanómetro es 10.000 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano), crea un pequeño circuito que puede convertir la luz solar en energía. Los investigadores publicaron su trabajo esta semana en Nature Materials.
Las plantas capturan la luz solar y usan esa energía de manera eficiente. Los científicos, y, a su vez, el resto de nosotros, no sabemos cómo mover, transportar, almacenar o convertir esta forma de energía casi tan bien como las plantas. Comprender mejor los mecanismos que las plantas usan para la fotosíntesis podría ayudar a los humanos a capturar y almacenar la luz solar para obtener energía solar de manera más eficiente.
Este nuevo trabajo es un paso adelante para lograrlo, dijo a Newsweek Gabriela Schlau-Cohen, otra autora y profesora asistente de química del MIT. Por supuesto, no podemos requisar directamente las partes de la planta responsables de la fotosíntesis.
"Convertir las espinacas picadas en paneles solares es difícil", dijo Schlau-Cohen. Más bien, el equipo está tratando de comprender mejor el sistema vegetativo para construir materiales con habilidades similares.
El equipo se centró en lo que se conoce como excitón, una forma de energía utilizada por bacterias y plantas. Exciton es una palabra de jerga, pero vale la pena conocerla. Entender los excitones es la "frontera final de la ciencia energética", dijo Bathe a Newsweek por correo electrónico.
Al organizar pigmentos en un andamio de ADN, un equipo de investigadores liderado por MIT ha diseñado un material de recolección de luz que imita de cerca la estructura de las estructuras fotosintéticas naturales. Cortesía de los investigadores
La tecnología de paneles solares que convierte la luz solar en energía es análoga a un techo que recoge agua de lluvia, dijo Bathe. El nuevo material colorante a base de ADN es como las canaletas, que nos permiten controlar dónde fluye el agua o, en el caso de la luz de recolección, controlar los excitones. Eso es lo que logran los tintes: impulsar la estructura del ADN para administrar mejor ese flujo de energía.
"Este último paso, los canales que controlan el flujo, es muy importante si realmente quieres recolectar toda esa agua de lluvia para hacer algo útil con ella, como almacenarla en un contenedor para que puedas usarla más adelante, reciclarla, etc. " dijo Bathe.
El consejero delegado de Sun Electric, Matthew Peloso, a la derecha, recorre filas de paneles solares en la azotea, operados por el programa minorista de energía SolarSpace de la compañía en una fábrica en Singapur, el 29 de febrero de 2016. Crédito de la imagen: Reuters
Las estructuras sintéticas de recolección de luz podrían usarse algún día para fabricar vidrio o textiles, u otros materiales bidimensionales y tridimensionales, que puedan absorber la luz solar para convertirse en electricidad. Estos materiales futuros también podrían almacenar energía, o incluso servir como base para las computadoras cuánticas.
Y esta invención puede ser solo el comienzo. Se pueden encontrar pigmentos más eficientes para los materiales en la Biblioteca Max Weaver Dye de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, que incluye 98,000 tintes únicos. El masivo "mapa" de tintes fue lanzado en abril y permitirá a los investigadores encontrar tintes con ciertas propiedades químicas más rápido que antes, según la universidad.
El futuro de los materiales de energía solar se ve, digamos, brillante.
Este artículo fue escrito primero por Newsweek
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Al organizar pigmentos en un andamio de ADN, un equipo de investigadores liderado por MIT ha diseñado un material de recolección de luz que imita de cerca la estructura de las estructuras fotosintéticas naturales. Crédito de la imagen: Cortesía de los investigadores
De Newsweek • 16 de noviembre de 2017
Los investigadores están un paso más cerca de crear vidrio o textiles a partir del ADN artificial que puede absorber la luz, lo que podría mejorar nuestro uso de la energía solar a través de nuevos tipos de materiales.
La técnica es complicada pero fascinante. Inspirada en las estructuras que las plantas usan para recoger la luz solar y convertirla en energía, el material imita los circuitos que se encuentran en la naturaleza para cosechar luz, explicó Mark Bathe, ingeniero biológico del MIT.
Bathe y sus colegas crearon este material único en su clase al colocar colorantes en una hélice de ADN sintético. Esa disposición, construida en una escala nanométrica (un nanómetro es 10.000 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano), crea un pequeño circuito que puede convertir la luz solar en energía. Los investigadores publicaron su trabajo esta semana en Nature Materials.
Las plantas capturan la luz solar y usan esa energía de manera eficiente. Los científicos, y, a su vez, el resto de nosotros, no sabemos cómo mover, transportar, almacenar o convertir esta forma de energía casi tan bien como las plantas. Comprender mejor los mecanismos que las plantas usan para la fotosíntesis podría ayudar a los humanos a capturar y almacenar la luz solar para obtener energía solar de manera más eficiente.
Este nuevo trabajo es un paso adelante para lograrlo, dijo a Newsweek Gabriela Schlau-Cohen, otra autora y profesora asistente de química del MIT. Por supuesto, no podemos requisar directamente las partes de la planta responsables de la fotosíntesis.
"Convertir las espinacas picadas en paneles solares es difícil", dijo Schlau-Cohen. Más bien, el equipo está tratando de comprender mejor el sistema vegetativo para construir materiales con habilidades similares.
El equipo se centró en lo que se conoce como excitón, una forma de energía utilizada por bacterias y plantas. Exciton es una palabra de jerga, pero vale la pena conocerla. Entender los excitones es la "frontera final de la ciencia energética", dijo Bathe a Newsweek por correo electrónico.
Al organizar pigmentos en un andamio de ADN, un equipo de investigadores liderado por MIT ha diseñado un material de recolección de luz que imita de cerca la estructura de las estructuras fotosintéticas naturales. Cortesía de los investigadores
La tecnología de paneles solares que convierte la luz solar en energía es análoga a un techo que recoge agua de lluvia, dijo Bathe. El nuevo material colorante a base de ADN es como las canaletas, que nos permiten controlar dónde fluye el agua o, en el caso de la luz de recolección, controlar los excitones. Eso es lo que logran los tintes: impulsar la estructura del ADN para administrar mejor ese flujo de energía.
"Este último paso, los canales que controlan el flujo, es muy importante si realmente quieres recolectar toda esa agua de lluvia para hacer algo útil con ella, como almacenarla en un contenedor para que puedas usarla más adelante, reciclarla, etc. " dijo Bathe.
El consejero delegado de Sun Electric, Matthew Peloso, a la derecha, recorre filas de paneles solares en la azotea, operados por el programa minorista de energía SolarSpace de la compañía en una fábrica en Singapur, el 29 de febrero de 2016. Crédito de la imagen: Reuters
Las estructuras sintéticas de recolección de luz podrían usarse algún día para fabricar vidrio o textiles, u otros materiales bidimensionales y tridimensionales, que puedan absorber la luz solar para convertirse en electricidad. Estos materiales futuros también podrían almacenar energía, o incluso servir como base para las computadoras cuánticas.
Y esta invención puede ser solo el comienzo. Se pueden encontrar pigmentos más eficientes para los materiales en la Biblioteca Max Weaver Dye de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, que incluye 98,000 tintes únicos. El masivo "mapa" de tintes fue lanzado en abril y permitirá a los investigadores encontrar tintes con ciertas propiedades químicas más rápido que antes, según la universidad.
El futuro de los materiales de energía solar se ve, digamos, brillante.
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