科學(xué)家發(fā)現(xiàn)捕捉太陽(yáng)能的酶有望用于生物電池


鋰電世界 據(jù)了解,加拿大康科迪亞大學(xué)物理系副教授拉斯洛·卡爾曼帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)找到了一種方法,將自然界中一種可儲(chǔ)存能源的酶的時(shí)效從幾秒擴(kuò)展到幾小時(shí),以作為進(jìn)一步捕捉和利用太陽(yáng)能的關(guān)鍵。
研究人員在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了一種捕捉太陽(yáng)能的關(guān)鍵酶,在光的誘導(dǎo)下,其內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)電荷分離,形成一端帶負(fù)電、另一端帶正電的狀態(tài),正如電池一樣。通過(guò)添加不同的分子改變酶的形狀,研究人員延長(zhǎng)了其電勢(shì)的存在時(shí)間,使酶能夠?qū)㈦姾煞蛛x狀態(tài)保持更久。
卡爾曼說(shuō):“我們正在做的類似于在白雪覆蓋的街道上放置賽車,周圍的環(huán)境防止賽車在跑道上更好地通行,就像不同的脂質(zhì)阻止酶在正常環(huán)境下進(jìn)行電荷有效重組一樣?!?/SPAN>
他表示,作為最早的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)之一,光合作用已存在數(shù)十億年,我們所有的食物、能源(汽油或煤)都是一些古老的光合活性的產(chǎn)品。現(xiàn)在的研究是要轉(zhuǎn)向這些古老的自然生態(tài)系統(tǒng),因?yàn)槠溥^(guò)程是碳中立的,并可利用豐富的資源,如陽(yáng)光、二氧化碳和水。研究人員正在利用自然界中的“電池”,激發(fā)更可持續(xù)的、人造的能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
未來(lái),這些技術(shù)可應(yīng)用于醫(yī)療和生物相容性電池,用酶和其他生物分子制成的電池可作為病人手術(shù)后的體內(nèi)監(jiān)測(cè)設(shè)備。生物相容性電池不像傳統(tǒng)電池含有有毒金屬,可以留在人身體內(nèi)不造成危害。